Silisyum karbür ve Bor karbür
Silisyum karbür ve bor karbür, öğütme ve seramik endüstrilerinde yaygın olarak kullanılan hammaddelerdir. Her iki malzeme de yüksek sertliğe ve yüksek sıcaklık direncine sahiptir. Bununla birlikte, hem silisyum karbür hem de bor karbür, kullanım senaryoları ve yüksek sıcaklık performansı açısından farklı özelliklere sahiptir.
Silisyum karbür ve bor karbürün bu özellikleri ve farklılıkları aşağıdaki yönlerdendir:
Taşlama alanında, bir malzemenin sertliği, taşlama kabiliyetinin temel göstergelerinden biridir. Oda sıcaklığında silisyum karbürün Vickers sertliği 28-34GPa ve Mohs sertliği 9.2-9.5’tir. Bor karbürün Vickers sertliği 35-45GPa, Mohs sertliği ise 9.3’tür. Silisyum karbür genellikle geleneksel bir aşındırıcı olarak sınıflandırılırken, bor karbür süper sert bir aşındırıcı olarak sınıflandırılır. Ancak bu iki malzemenin yüksek sıcaklık dayanımları farklı varyasyonlar sergilemektedir. Sıcaklık 1000 dereceye ulaştığında silisyum karbürün sertliği 17-18 GPa’ya düşecektir. Aynı sıcaklıkta, bor karbürün sertliği hala 30 GPa’nın üzerinde tutulabilir. Ayrıca silisyum karbür ve boron karbür kırılgan aşındırıcılardır.
Yangına dayanıklılık performansı. Silisyum karbürün asenkron erime noktası 2750 dereceye ulaşabilirken, bor karbürün erime noktası 2450 derecedir. Hepsi yüksek sıcaklık refrakter malzemelerine aittir. Bununla birlikte, kullanımları büyük ölçüde değişir. Silisyum karbür, bor karbürden daha iyi termal şok direncine, yüksek sıcaklık dayanımına ve tokluğa sahiptir. Bu arada SiC’nin maliyeti B4C’den çok daha düşük. Silisyum karbür, yüksek sıcaklık direnci alanında daha yaygın olarak kullanılmaktadır.
Silisyum karbürün teorik yoğunluğu 3,2 g/cm3 ve bor karbürün teorik yoğunluğu 2,52 g/cm3’tür. Mühendislik seramiği imalatı alanında her ikisi de yaygın olarak kullanılan seramik malzemelerdir. Bununla birlikte, bor karbür bilinen seramik malzemeler arasında en düşük yoğunluğa sahiptir ve havacılık bileşeni seramik parçaların üretiminde kullanılabilir.
Antioksidan performans. Silisyum karbür iyi antioksidan özelliklere sahiptir ve 1000 santigrat derecenin altındaki silisyum karbür iyi stabiliteyi koruyabilir. 1000 derecelik yüksek bir sıcaklıkta, silisyum karbür yüzeyinde oluşan silikon dioksit filmi onu daha fazla oksidasyondan koruyacaktır. Sıcaklık 1600 dereceye yükseldiğinde alüminayı engelleyen SiO2 etkisini kaybedecek ve silisyum karbürün oksidasyon direnci ortadan kalkacaktır. Ancak bor karbürün oksidasyon direnci silisyum karbür kadar iyi değildir. Yaklaşık 600 santigrat derecede oksitlenmeye başlar ve 800 santigrat derece gibi yüksek sıcaklıklarda çok net bir şekilde oksitlenir, bu da onu özellikle metallerle reaksiyona girmeye eğilimli hale getirir. Böylece, silisyum karbür sadece seramik ve camın taşlanması ve parlatılması için değil, aynı zamanda alüminyum alaşımları ve pirinç alaşımları gibi metal malzemelerin taşlanması için de uygundur. Bor karbür, safir kristal malzemelerin taşlanması ve parlatılması için daha uygundur.
Silisyum karbür genellikle kumlama ve taşlama aletleri için hammaddelerin öğütülmesinde, özellikle seramik, yeşim, taş, cam vb. performans _ Bor karbür genellikle safir kristalleri öğütmek için kullanılsa da, taşlama aletleri yapmak zordur. Bor karbür kompozit malzemelerin işlevi, esas olarak nötron soğurma ve radyasyondan korunma alanlarında çalışır.Silisyum karbür ve bor karbürün birlikte çalıştığı uygulama seramik ürünlerdir. Silisyum karbür tozu, bor karbür tozu ve alaşım tozu belirli bir oranda karıştırılarak reaksiyon sinterleme veya sıcak pres sinterleme işlemleri kullanılarak aşınmaya dayanıklı seramik parçalar yapılabilir. Üretilen kompozit seramikler, yüksek aşınma direnci, güçlü darbe direnci ve kararlı kimyasal özellikler gibi avantajlara sahiptir ve geniş bir uygulama yelpazesine sahiptir.
