ซิลิกอนคาร์ไบด์ (SiC) มีคุณสมบัติที่โดดเด่นในด้านความทนทานต่อการสึกหรอและการกัดกร่อน เนื่องจากมีคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีที่เป็นเอกลักษณ์
ในด้านความทนทานต่อการสึกหรอ ความแข็งโมห์สของซิลิกอนคาร์ไบด์สามารถสูงถึง 9.5 เป็นรองเพียงเพชรและโบรอนไนไตรด์เท่านั้น ความทนทานต่อการสึกหรอเทียบเท่ากับเหล็กแมงกานีส 266 เท่า และเหล็กหล่อโครเมียมสูง 1,741 เท่า
ซิลิกอนคาร์ไบด์มีความเสถียรทางเคมีสูงมากและมีความทนทานต่อกรดเข้มข้น ด่าง และสารละลายเกลือได้ดี นอกจากนี้ ซิลิกอนคาร์ไบด์ยังมีความทนทานต่อการกัดกร่อนของโลหะหลอมเหลว เช่น อะลูมิเนียมและสังกะสีสูง และมักใช้ในเบ้าหลอมและแม่พิมพ์ในอุตสาหกรรมโลหะวิทยา
ในปัจจุบัน ซิลิกอนคาร์ไบด์ที่ผสมกับโครงสร้างแข็งพิเศษและความเฉื่อยทางเคมีได้รับการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การทำเหมือง เหล็กกล้า และเคมี โดยกลายเป็นตัวเลือกวัสดุที่เหมาะสมภายใต้สภาวะการทำงานที่รุนแรง
| วัสดุ | ความทนทานต่อการสึกหรอ | ความต้านทานการกัดกร่อน | ประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิสูง | เศรษฐกิจ (ระยะยาว) |
| ซิลิกอนคาร์ไบด์ | สูงมาก | แข็งแกร่งมาก | ดีเยี่ยม（＜1600℃） | สูง |
| อะลูมิน่าเซรามิค | สูง | แข็งแกร่ง | ค่าเฉลี่ย（＜1200℃） | ปานกลาง |
| โลหะผสม | ปานกลาง | อ่อนแอ (ต้องเคลือบ) | อ่อนแอ (เสี่ยงต่อการเกิดออกซิเดชัน) | อ่อนแอ |
บล็อกซิลิกอนคาร์ไบด์ที่ทนต่อการสึกหรอเป็นการจำแนกประเภทที่สำคัญในผลิตภัณฑ์ซิลิกอนคาร์ไบด์ คุณสมบัติทนทานต่อการสึกหรอและการกัดกร่อนของซิลิกอนคาร์ไบด์ทำให้ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์บด เช่น เครื่องบดแร่และเครื่องบดลูกบอล ทำให้ลดการเปลี่ยนอุปกรณ์บ่อยครั้งที่เกิดจากการสึกหรอ และลดต้นทุนการบำรุงรักษาเครื่องจักรได้
ต่อไปนี้คือการเปรียบเทียบระหว่างบล็อกทนการสึกหรอซิลิกอนคาร์ไบด์กับบล็อกทนการสึกหรอของวัสดุดั้งเดิมอื่น ๆ:
| ความแข็งและความต้านทานการสึกหรอ | บล็อกซิลิกอนคาร์ไบด์ที่ทนต่อการสึกหรอ | วัสดุแบบดั้งเดิม |
| ความแข็งและความต้านทานการสึกหรอ | ความแข็งโมห์ส 9.5 ทนทานต่อการสึกหรอเป็นอย่างมาก (อายุการใช้งานเพิ่มขึ้น 5-10 เท่า) | เหล็กหล่อที่มีโครเมียมสูงจะมีความแข็งต่ำ (HRC 60~65) และเซรามิกอะลูมินาจะเปราะและแตกได้ง่าย |
| ทนทานต่อการกัดกร่อน | ทนทานต่อกรดและด่างเข้มข้น | โลหะมีแนวโน้มที่จะเกิดการกัดกร่อน ในขณะที่อะลูมินามีความต้านทานกรดในระดับปานกลาง |
| เสถียรภาพอุณหภูมิสูง | ทนอุณหภูมิ 1600℃ ไม่เป็นออกซิไดซ์ที่อุณหภูมิสูง | โลหะมีแนวโน้มที่จะเสียรูปเมื่ออยู่ที่อุณหภูมิสูง ในขณะที่อะลูมินาจะมีความต้านทานต่ออุณหภูมิเพียง 1,200 ℃ |
| การนำความร้อน | 120 W/m·K ระบายความร้อนเร็ว ทนทานต่อแรงกระแทกจากความร้อน | โลหะมีคุณสมบัตินำความร้อนได้ดีแต่มีแนวโน้มที่จะเกิดออกซิเดชัน ในขณะที่เซรามิกทั่วไปมีคุณสมบัตินำความร้อนได้ไม่ดี |
| ทางเศรษฐกิจ | อายุการใช้งานยาวนานและต้นทุนโดยรวมต่ำ | โลหะต้องเปลี่ยนบ่อยครั้ง เซรามิกเปราะบาง และต้นทุนระยะยาวสูง |
เวลาโพสต์ : 18 มี.ค. 2568