Pan gaiff ei ddefnyddio fel sgraffiniol, cryfder gronynnaucarbid silicon duyn ffactor pwysig sy'n effeithio ar berfformiad malu a bywyd gwasanaeth. Mae ei grisialau'n ffurfio ac yn agregu o dan amodau-tymheredd uchel, gan ddatblygu yn strwythur sinter yn y pen draw. Yn dibynnu ar y cais, gellir prosesu carbid silicon du yn wahanol gynhyrchion sydd â phriodweddau mecanyddol addas a bywyd gwasanaeth hir.
Gofynion Cryfder Carbid Silicon Du
Gellir gwerthuso cryfder carbid silicon du o dan lwyth statig gan ddefnyddio prawf malu. Rhoddir sampl 5 g ar wyneb plât silindrog, a gosodir plât silindrog arall ar ei ben. Yna rhoddir pwysau ar 30 kg/cm² i falu rhan o'r carbid silicon du. Mae'r deunydd wedi'i falu yn cael ei sgrinio allan, a chyfrifir y gymhareb rhwng pwysau'r gronynnau heb eu malu sy'n weddill a phwysau'r sampl gwreiddiol. Mae cymhareb uwch yn dynodi cryfder gronynnau uwch, tra bod cymhareb is yn dynodi deunydd gwannach.
Mae cryfder sgraffiniol yn cyfeirio at ba mor gadarn y mae'r gronynnau carbid silicon du unigol yn dal at ei gilydd. Yn ymarferol, gallu grawn sgraffiniol yw gwrthsefyll pwysau allanol heb dorri tra bod ei ymylon torri yn dal yn gymharol sydyn. Mae profiad yn dangos bod cryfder isel sgraffinyddion yn torri asgwrn yn gyflymach, gan arwain at lai o berfformiad torri a bywyd gwasanaeth byrrach.
Mae cryfder gronynnau yn effeithio'n uniongyrchol ar faint o grawn sy'n gallu cadw eu hymylon torri effeithiol a pha mor hir y gallant barhau i weithio'n effeithlon. Am y rheswm hwn, ystyrir cryfder yn un o briodweddau sylfaenol deunyddiau sgraffiniol.
Crisialu Carbid Silicon Du
Mae carbid silicon du yn bennaf yn cynnwys y polyteip 4H. Yn ei strwythur grisial, mae atomau silicon wedi'u hamgylchynu gan atomau carbon, gan ffurfio tetrahedra carbon silicon. Mae celloedd uned gwahanol polyteipiau carbid silicon wedi'u hadeiladu o'r un strwythur carbon tetrahedrol silicon sylfaenol. Mae gwahaniaethau yn nifer yr haenau atomig a'u safleoedd pentyrru cymharol o fewn y gell uned yn arwain at wahanol polyteipiau carbid silicon.
Pan fo gormodedd o silicon yn bresennol, gall ei allu i roi electronau achosi i garbid silicon du arddangos nodweddion lled-ddargludyddion n-math. Mae gan garbid silicon math N-gwrthedd cymharol uchel a chyfernod gwrthiant tymheredd mawr. Wrth i'r crynodiad dopant yn y lled-ddargludydd n{4}}math gynyddu, mae ei wrthedd yn lleihau, tra bod ei llinoledd yn mynd yn waeth.
Ymhlith y gwahanol polyteipiau silicon carbid, mae'r gwrthedd trydanol yn cynyddu wrth i gyfran y polyteip 6H gynyddu.
