کاربید سیلیکون سبز و کاربید سیلیکون سیاه: تفاوتهای عمیق فراتر از رنگ
در حوزه وسیع مواد صنعتی،کاربید سیلیکون سبزوکاربید سیلیکون سیاه اغلب با هم ذکر میشوند. هر دو سایندههای مهمی هستند که با ذوب در دمای بالا در کورههای مقاومتی با مواد اولیهای مانند ماسه کوارتز و کک نفتی ساخته میشوند، اما تفاوتهای آنها بسیار بیشتر از تفاوتهای رنگی روی سطح است. از تفاوتهای ظریف در مواد اولیه گرفته تا تفاوت در ویژگیهای عملکردی و تفاوتهای گسترده در سناریوهای کاربردی، این تفاوتها به طور مشترک نقشهای منحصر به فرد این دو را در حوزه صنعتی شکل دادهاند.
۱ تفاوت در خلوص مواد اولیه و ساختار کریستالی، ویژگیهای متفاوت این دو را تعیین میکند.
کاربید سیلیکون سبزاز کک نفتی و ماسه کوارتز به عنوان مواد اصلی ساخته شده است و نمک برای تصفیه اضافه میشود. از طریق این فرآیند، میزان ناخالصی تا حد زیادی به حداقل میرسد و کریستال یک سیستم شش ضلعی منظم با لبهها و گوشههای تیز است. فرآوری مواد اولیه کاربید سیلیکون سیاه نسبتاً ساده است و هیچ نمکی اضافه نمیشود. ناخالصیهایی مانند آهن و سیلیکون باقی مانده در مواد اولیه، ذرات کریستالی آن را از نظر شکل نامنظم و در لبهها و گوشهها گرد و کند میکند.
۲- تفاوت در مواد اولیه و ساختارها منجر به خواص فیزیکی متفاوت این دو میشود.
از نظر سختی، سختی موهسکاربید سیلیکون سبزسختی حدود ۹.۵ دارد که بعد از الماس در رتبه دوم قرار میگیرد و میتواند مواد با سختی بالا را پردازش کند. کاربید سیلیکون سیاه حدود ۹.۰ است و سختی آن کمی کمتر است. از نظر چگالی، کاربید سیلیکون سبز ۳.۲۰-۳.۲۵ گرم بر سانتیمتر مکعب است و ساختاری متراکم دارد. کاربید سیلیکون سیاه ۳.۱۰-۳.۱۵ گرم بر سانتیمتر مکعب است و نسبتاً سست است. از نظر عملکرد، کاربید سیلیکون سبز خلوص بالا، رسانایی حرارتی خوب، رسانایی الکتریکی و مقاومت در برابر دمای بالا دارد، اما شکننده است و به راحتی به لبههای جدید شکسته میشود. کاربید سیلیکون سیاه رسانایی حرارتی و رسانایی الکتریکی کمی ضعیفتر، شکنندگی کم و مقاومت در برابر ضربه ذرات قویتری دارد.
۳ تفاوتهای عملکرد، تمرکز کاربرد این دو را تعیین میکند.
کاربید سیلیکون سبز داردسختی بالاو ذرات تیز، و در پردازش مواد با سختی بالا و چقرمگی پایین خوب است: در زمینه غیرفلزی، میتوان از آن برای سنگزنی شیشه، برش سرامیک، ویفرهای سیلیکونی نیمهرسانا و صیقل دادن یاقوت کبود استفاده کرد؛ در پردازش فلزات، عملکرد پردازشی بسیار دقیقی برای موادی مانند کاربید سیمانی و فولاد سخت شده دارد و به طور گسترده در محصولاتی مانند چرخهای سنگزنی و دیسکهای برش استفاده میشود. کاربید سیلیکون سیاه عمدتاً مواد با سختی پایین و چقرمگی بالا را پردازش میکند و برای پردازش فلزات غیر آهنی و مواد نسوز مانند چدن، مس و آلومینیوم مناسب است. در صحنههای خشن مانند پلیسهگیری ریختهگری و زنگزدایی فولاد، به دلیل مقرون به صرفه بودن بالا، به یک انتخاب رایج در صنعت تبدیل شده است.
اگرچه کاربید سیلیکون سبز وکاربید سیلیکون سیاهمتعلق به سیستم مواد کاربید سیلیکون هستند، خواص فیزیکی و شیمیایی و ویژگیهای کاربردی آنها به طور قابل توجهی متفاوت است. با نوآوری مداوم در علم مواد و فناوری پردازش، انتظار میرود کاربید سیلیکون سبز و کاربید سیلیکون سیاه به گسترش کاربرد وسیعتری در زمینههای فناوری پیشرفته مانند تولید نیمههادیها، سنگزنی دقیق و انرژیهای نو دست یابند و پشتیبانی کلیدی مواد را برای توسعه با کیفیت بالای صنعت مدرن فراهم کنند.