ซิลิกอนคาร์ไบด์ (SiC) มีคุณสมบัติที่โดดเด่นในด้านความทนทานต่อการสึกหรอและการกัดกร่อน เนื่องจากมีคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีที่เป็นเอกลักษณ์
ในด้านความทนทานต่อการสึกหรอ ซิลิกอนคาร์ไบด์มีความแข็งโมห์สสูงถึง 9.5 ซึ่งเป็นรองเพียงเพชรและโบรอนไนไตรด์เท่านั้น ความทนทานต่อการสึกหรอเทียบเท่ากับเหล็กแมงกานีส 266 เท่า และเหล็กหล่อโครเมียมสูง 1,741 เท่า
ในด้านความทนทานต่อการกัดกร่อน ซิลิคอนคาร์ไบด์มีความเสถียรทางเคมีสูงมาก และทนทานต่อกรดเข้มข้น ด่าง และสารละลายเกลือได้เป็นอย่างดี ขณะเดียวกัน ซิลิคอนคาร์ไบด์ยังมีความทนทานต่อการกัดกร่อนโลหะหลอมเหลว เช่น อะลูมิเนียมและสังกะสีสูง และมักนำไปใช้ในเบ้าหลอมและแม่พิมพ์ในอุตสาหกรรมโลหะ
ในปัจจุบัน ซิลิกอนคาร์ไบด์ที่ผสมกับโครงสร้างที่แข็งเป็นพิเศษและความเฉื่อยทางเคมีได้รับการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การทำเหมือง เหล็กกล้า และเคมีภัณฑ์ โดยกลายเป็นตัวเลือกวัสดุที่เหมาะอย่างยิ่งภายใต้สภาวะการทำงานที่รุนแรง
| วัสดุ | ความต้านทานการสึกหรอ | ความต้านทานการกัดกร่อน | ประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิสูง | เศรษฐกิจ (ระยะยาว) |
| ซิลิกอนคาร์ไบด์ | สูงมาก | แข็งแกร่งมาก | ดีเยี่ยม（＜1600℃） | สูง |
| เซรามิกอะลูมินา | สูง | แข็งแกร่ง | ค่าเฉลี่ย（＜1200℃） | ปานกลาง |
| โลหะผสม | ปานกลาง | อ่อนแอ (ต้องเคลือบ) | อ่อนแอ (มีแนวโน้มที่จะเกิดออกซิเดชัน) | อ่อนแอ |
บล็อกซิลิกอนคาร์ไบด์ที่ทนต่อการสึกหรอเป็นการจำแนกประเภทที่สำคัญในผลิตภัณฑ์ซิลิกอนคาร์ไบด์ คุณสมบัติทนทานต่อการสึกหรอและการกัดกร่อนของซิลิกอนคาร์ไบด์ทำให้ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์บด เช่น เครื่องบดเหมืองและเครื่องบดลูกบอล ช่วยลดการเปลี่ยนอุปกรณ์บ่อยครั้งที่เกิดจากการสึกหรอ และลดต้นทุนการบำรุงรักษาเครื่องจักร
ต่อไปนี้คือการเปรียบเทียบระหว่างบล็อกทนการสึกหรอซิลิกอนคาร์ไบด์กับบล็อกทนการสึกหรอของวัสดุดั้งเดิมอื่นๆ:
| ความแข็งและความต้านทานการสึกหรอ | บล็อกซิลิกอนคาร์ไบด์ที่ทนต่อการสึกหรอ | วัสดุแบบดั้งเดิม |
| ความแข็งและความต้านทานการสึกหรอ | ความแข็ง Mohs 9.5 ทนทานต่อการสึกหรออย่างแข็งแกร่งเป็นพิเศษ (อายุการใช้งานเพิ่มขึ้น 5-10 เท่า) | เหล็กหล่อที่มีโครเมียมสูงจะมีความแข็งต่ำ (HRC 60~65) และเซรามิกอะลูมินามีแนวโน้มที่จะแตกเปราะ |
| ความต้านทานการกัดกร่อน | ทนทานต่อกรดและด่างเข้มข้น | โลหะมีแนวโน้มที่จะเกิดการกัดกร่อน ในขณะที่อะลูมินามีความต้านทานกรดปานกลาง |
| เสถียรภาพอุณหภูมิสูง | ทนอุณหภูมิ 1600 ℃ ไม่เป็นออกซิไดซ์ที่อุณหภูมิสูง | โลหะมีแนวโน้มที่จะเสียรูปเมื่ออุณหภูมิสูง ในขณะที่อะลูมินามีความต้านทานต่ออุณหภูมิเพียง 1,200 ℃ |
| การนำความร้อน | 120 W/m · K ระบายความร้อนเร็ว ทนทานต่อแรงกระแทกจากความร้อน | โลหะมีการนำความร้อนที่ดีแต่มีแนวโน้มที่จะเกิดออกซิเดชัน ในขณะที่เซรามิกทั่วไปมีการนำความร้อนต่ำ |
| ทางเศรษฐกิจ | อายุการใช้งานยาวนานและต้นทุนโดยรวมต่ำ | โลหะต้องเปลี่ยนบ่อย เซรามิกเปราะบาง และต้นทุนระยะยาวสูง |
เวลาโพสต์: 18 มี.ค. 2568