Die Eigenschaften des Carborundum-Schleifmaterials
Als weit verbreitetes Schleifmittel eignet sich Karborund aufgrund seiner hervorragenden thermischen und chemischen Eigenschaften zum Polieren, Füllen von Farben und für verschleißfeste Beschichtungen.
1. Hohe Härte
Die Härte von Siliziumkarbid ist nur etwas geringer als die von Diamant. Die Mohs-Härte von schwarzem Siliziumkarbid beträgt 9,2–9,3, die Mohs-Härte von grünem Siliziumkarbid beträgt 9,4–9,5. Die Vickers-Härte von Karborund beträgt 3100–3400 kg/mm2. Die Härte von Siliziumkarbid nimmt mit steigender Temperatur ab. Bei einer hohen Temperatur von 1200 °C kann die Härte von Siliziumkarbid die doppelte Härte von geschmolzenem Aluminiumoxid erreichen.
2. Hohe Zähigkeit
Die Zähigkeit von Siliziumkarbid-Schleifmitteln bezieht sich auf die Schwierigkeit, unter der Einwirkung einer äußeren Kraft zu brechen. Am Beispiel der Körnung F46 beträgt die Zähigkeit von Karborund, getestet mit der statischen Druckmethode, etwa 68–78 %.
Im Vergleich zu geschmolzenem Aluminiumoxid ist die mechanische Festigkeit von Siliziumkarbid höher. F120 zum Beispiel beträgt die Druckfestigkeit von Siliziumkarbid 186 kN/cm2 und die Druckfestigkeit von Korund-Schleifmittel beträgt 100 kN/cm2.
3. Die Farbe von Siliziumkarbid
Siliziumkarbid wird in schwarzes Siliziumkarbid und grünes Siliziumkarbid unterteilt. Seine Farbe wird durch den Gehalt und die Art der Verunreinigungen im Kristall bestimmt. Schwarzes Siliziumkarbid ist hellblauschwarz, die Reinheit von hochwertigem schwarzem SiC beträgt 98 %. Grünes Siliziumkarbid ist grün und die Reinheit von hochwertigem grünem SiC beträgt 99 %.
4. Wärmeleitfähigkeit und linearer Ausdehnungskoeffizient von Siliziumkarbid
Selbst bei einer Temperatur von 25–1400 °C beträgt der durchschnittliche Wärmeausdehnungskoeffizient von Siliziumkarbid 4,4 x 10–6 /°C, während der Wärmeausdehnungskoeffizient von geschmolzenem Aluminiumoxid 7–8 x 10–6 / °C beträgt.
5. Die elektrische Leitfähigkeit von Siliziumkarbid
Aufgrund des Eintrags von Verunreinigungen weist Siliziumkarbid Halbleitereigenschaften auf. Die Leitfähigkeit von Siliziumkarbid steigt mit zunehmender elektrischer Feldstärke schnell an und weist eine nichtlineare Charakteristik auf. Darüber hinaus ändert sich auch die Leitfähigkeit von Siliziumkarbid mit der Temperatur.
6. Siliziumkarbid weist eine starke Oxidationsbeständigkeit auf.
Beim Erhitzen auf 1000 °C in Luft oxidiert Siliziumkarbid nur an der Oberfläche und bildet einen Film aus Siliziumdioxid. Der Film kann das Siliziumkarbidmaterial vor Oxidation schützen.
Beim Erhitzen auf 1300 °C begann Cristobalit in der Siliziumdioxidfilmschicht auszufallen. Die Veränderung der Kristallform führte zu Rissen in der Filmschicht und die Oxidationsrate stieg leicht an.
Beim Erhitzen auf 1500–1600 °C wird die Siliziumdioxidfilmschicht dicker und die Fähigkeit zum Schutz vor Oxidation erhöht. Siliziumkarbid könnte also bei hohen Temperaturen sehr stabil sein. Bei einer Erwärmung über 1627 °C nimmt die Oxidationsbeständigkeit von Siliziumkarbid schnell ab.
7. Siliziumkarbid weist eine starke chemische Stabilität auf.
Die chemische Stabilität von Siliziumkarbid beruht auch auf seiner Fähigkeit, Oxidation zu widerstehen.