Карбид кремния против карбида бора
Карбид кремния и карбид бора обычно являются сырьем для шлифовальной и керамической промышленности. Оба материала обладают высокой твердостью и стойкостью к высоким температурам. Однако как карбид кремния, так и карбид бора имеют разные характеристики с точки зрения сценариев использования и высокотемпературных характеристик.
Эти характеристики и различия карбида кремния и карбида бора заключаются в следующих аспектах:
В области шлифования твердость материала является одним из ключевых показателей способности к шлифованию. При комнатной температуре твердость карбида кремния по Виккерсу составляет 28-34 ГПа, а по Моосу — 9,2-9,5. Твердость карбида бора по Виккерсу составляет 35-45 ГПа, а твердость по Моосу — 9,3. Карбид кремния обычно классифицируют как традиционный абразив, тогда как карбид бора классифицируют как сверхтвердый абразив. Однако жаропрочность этих двух материалов имеет разные вариации. При достижении температуры 1000 градусов твердость карбида кремния снизится до 17-18 ГПа. При той же температуре твердость карбида бора может поддерживаться выше 30 ГПа. Кроме того, карбид кремния и карбид бора являются хрупкими абразивами.
Показатели огнестойкости. Асинхронная температура плавления карбида кремния может достигать 2750 градусов, а точка плавления карбида бора — 2450 градусов. Все относятся к высокотемпературным огнеупорным материалам. Тем не менее, их использование сильно различается. Карбид кремния обладает лучшей термостойкостью, жаропрочностью и ударной вязкостью, чем карбид бора. При этом стоимость SiC намного ниже, чем B4C. Карбид кремния более широко используется в области высокотемпературной стойкости.
Теоретическая плотность карбида кремния составляет 3,2 г/см3, а теоретическая плотность карбида бора — 2,52 г/см3. В области производства технической керамики обычно используются оба керамических материала. Однако карбид бора имеет наименьшую плотность среди известных керамических материалов и может быть использован для изготовления керамических деталей авиационных деталей.
Антиоксидантное действие. Карбид кремния обладает хорошими антиоксидантными свойствами, а карбид кремния при температуре ниже 1000 градусов Цельсия может сохранять хорошую стабильность. При высокой температуре в 1000 градусов образующаяся на поверхности карбида кремния пленка диоксида кремния защитит его от дальнейшего окисления. При повышении температуры до 1600 градусов SiO2, препятствующий образованию глинозема, потеряет свое действие, а стойкость карбида кремния к окислению исчезнет. Однако стойкость карбида бора к окислению не так хороша, как у карбида кремния. Он начинает окисляться при температуре около 600 градусов по Цельсию и очень четко окисляется при высоких температурах 800 градусов по Цельсию, что делает его особенно склонным к реакции с металлами. Таким образом, карбид кремния подходит не только для шлифовки и полировки керамики и стекла, но и для шлифовки металлических материалов, таких как сплавы алюминия и латуни. Карбид бора больше подходит для шлифовки и полировки материалов из сапфирового стекла.
Карбид кремния обычно используется для измельчения сырья для пескоструйной обработки и шлифования инструментов, в основном для обработки таких материалов, как керамика, нефрит, камень, стекло и т. д. Карбид кремния является хорошим сырьем для антикоррозионных покрытий и клеев благодаря своему превосходному антиоксиданту . производительность . Хотя карбид бора обычно используется для шлифовки кристаллов сапфира, из него сложно изготовить шлифовальные инструменты. Функция композиционных материалов из карбида бора в основном работает в области поглощения нейтронов и радиационной защиты.Применение, в котором карбид кремния и карбид бора работают вместе, — это керамические изделия. Износостойкие керамические детали могут быть изготовлены путем смешивания порошка карбида кремния, порошка карбида бора и порошка сплава в определенном соотношении и с использованием процессов реакционного спекания или горячего прессования. Полученная композитная керамика обладает такими преимуществами, как высокая износостойкость, высокая ударопрочность и стабильные химические свойства, а также имеет широкий спектр перспектив применения.
