Á hinu víðfeðma sviði efnisfræði,vörur úr kísilkarbíðieru smám saman að verða „vinsælustu vörurnar“ í mörgum atvinnugreinum vegna einstakra eiginleika sinna. Sérstaklega frábær slitþol þeirra gerir það að verkum að þau skína í ýmsum tilgangi. Í dag skulum við skoða saman slitþol kísillkarbíðvara.
Kísillkarbíð, frá sjónarhóli efnasamsetningar, er efnasamband sem er myndað úr tveimur frumefnum, kísli og kolefni, við hátt hitastig. Kristallabygging þess er mjög einstök, sem gefur kísillkarbíði fjölda framúrskarandi eiginleika, og mikil hörka er lykilatriði fyrir slitþol þess. Hörka kísillkarbíðs er nokkuð mikil, með Mohs hörku upp á um 9,5, aðeins örlítið lakari en hörðustu demöntum náttúrunnar. Slík mikil hörka þýðir að það getur á áhrifaríkan hátt staðist ytri núning og slit, og samt viðhaldið heilindum sínum og stöðugleika í ýmsum erfiðum notkunarumhverfum.
Frá smásjársjónarmiði er örbygging kísilkarbíðsafurða mjög þétt. Það eru nánast engar stórar svitaholur eða gallar að innan, sem gerir það minna viðkvæmt fyrir burðarvirkisskemmdum og efnislosun þegar það verður fyrir núningi. Það er eins og sterkur kastali, með þétt tengdum veggjum sem erfitt er fyrir óvini að brjótast í gegnum. Þegar núningur er á milli ytri hluta og yfirborðs kísilkarbíðsins getur þétt uppbygging þess dreift núningskraftinum, komið í veg fyrir staðbundið slit af völdum streituþéttni og bætt verulega heildar slitþol.
Efnafræðilegur stöðugleiki er einnig mikilvægur þáttur í slitþoli kísilkarbíðs. Í mörgum hagnýtum notkunartilfellum þurfa efni ekki aðeins að þola vélrænt slit heldur geta þau einnig orðið fyrir efnafræðilegri rofi. Kísilkarbíð hefur framúrskarandi efnafræðilegan stöðugleika og er ekki viðkvæmt fyrir efnahvörfum við önnur efni sem geta valdið skerðingu á afköstum, hvort sem er í ætandi efnaumhverfi eða við öfgakenndar aðstæður eins og hátt hitastig. Jafnvel við erfiðar aðstæður eins og hátt hitastig og tæringu í langan tíma geta kísilkarbíðvörur samt viðhaldið hörku sinni og uppbyggingu og haldið áfram að sýna góða slitþol.
Í hagnýtum tilgangi hefur slitþol kísillkarbíðs verið sýnt fram á að fullu. Í námuiðnaðinum er kísillkarbíð oft notað til að framleiða námuverkfæri eins og bor, skurðarverkfæri o.s.frv. Þessi verkfæri þurfa að þola mikið vélrænt álag og tíðan núning við námugröftur úr hörðum málmgrýti, en kísillkarbíð, með mikilli slitþoli, getur lengt endingartíma verkfæra verulega, dregið úr tíðni verkfæraskipta og lækkað kostnað við námuvinnslu. Kísillkarbíð hefur einnig verið mikið notað í þéttihlutum, legum og öðrum hlutum iðnaðarvéla. Það getur á áhrifaríkan hátt dregið úr sliti þessara íhluta við mikinn hraða og tíðan núning, bætt rekstrarhagkvæmni og stöðugleika búnaðar og dregið úr viðhaldskostnaði.
Slitþol kísilkarbíðvara ræðst af einstakri efnasamsetningu þeirra, kristalbyggingu og smásjáreiginleikum. Með sífelldum tækniframförum og ítarlegum rannsóknum á kísilkarbíði teljum við að kísilkarbíðvörur verði notaðar á fleiri sviðum, sem færi ný tækifæri og breytingar á þróun ýmissa atvinnugreina.
Birtingartími: 9. júlí 2025