Vihreä piikarbidi ja musta piikarbidi: Syviä eroja värin lisäksi
Teollisuusmateriaalien laajalla alallavihreä piikarbidijamusta piikarbidi mainitaan usein yhdessä. Molemmat ovat tärkeitä hioma-aineita, jotka valmistetaan korkean lämpötilan sulatuksella vastusuuneissa raaka-aineista, kuten kvartsihiekasta ja maaöljykoksista, mutta niiden erot ovat paljon suurempia kuin pinnan värierot. Raaka-aineiden hienovaraisista eroista suorituskykyominaisuuksien eroihin ja sovellusskenaarioiden valtaviin eroihin, nämä erot ovat yhdessä muokanneet näiden kahden ainutlaatuista roolia teollisuudessa.
1 Raaka-aineen puhtauden ja kiderakenteen ero määrää näiden kahden erilaiset ominaisuudet.
Vihreä piikarbidion valmistettu päämateriaaleina maaöljykoksista ja kvartsihiekasta, ja jalostusta varten lisätään suolaa. Tämän prosessin avulla epäpuhtauspitoisuus minimoidaan mahdollisimman paljon, ja kide on säännöllinen kuusikulmainen järjestelmä, jossa on terävät reunat ja kulmat. Mustan piikarbidin raaka-aineen käsittely on suhteellisen yksinkertaista, eikä siihen lisätä suolaa. Raaka-aineeseen jääneet epäpuhtaudet, kuten rauta ja pii, tekevät sen kidehiukkasista epäsäännöllisen muotoisia ja pyöreitä ja tylppiä reunoilta ja kulmista.
2 Raaka-aineiden ja rakenteiden erot johtavat näiden kahden erilaisiin fysikaalisiin ominaisuuksiin.
Kovuuden suhteen Mohsin kovuusvihreä piikarbidion noin 9,5, toiseksi paras timantin jälkeen, ja sillä voidaan työstää erittäin kovia materiaaleja; mustan piikarbidin kovuus on noin 9,0, ja sen kovuus on hieman alhaisempi. Tiheydeltään vihreän piikarbidin kovuus on 3,20–3,25 g/cm³ ja sen rakenne on tiheä; mustan piikarbidin kovuus on 3,10–3,15 g/cm³ ja se on suhteellisen löysä. Suorituskyvyltään vihreällä piikarbidilla on korkea puhtaus, hyvä lämmönjohtavuus, sähkönjohtavuus ja korkea lämmönkestävyys, mutta se on hauras ja helppo rikkoa uusiksi reunoiksi; mustalla piikarbidilla on hieman heikompi lämmönjohtavuus ja sähkönjohtavuus, alhainen hauraus ja vahvempi hiukkasten iskunkestävyys.
3 Suorituskykyerot määräävät näiden kahden sovelluspainotuksen.
Vihreällä piikarbidilla onkorkea kovuusja teräviä hiukkasia, ja se soveltuu hyvin sekä kovien että sitkeiden materiaalien käsittelyyn: ei-metallisella alalla sitä voidaan käyttää lasin hiomiseen, keraamien leikkaamiseen, puolijohdepiikiekkoihin ja safiirin kiillotukseen; metallinkäsittelyssä sillä on erinomainen tarkkuuskäsittelykyky esimerkiksi kovametallille ja karkaistulle teräkselle, ja sitä käytetään laajalti esimerkiksi hiomalaikoissa ja leikkuulevyissä. Musta piikarbidi käsittelee pääasiassa kovia ja sitkeitä materiaaleja ja soveltuu ei-rautametallien ja tulenkestävien materiaalien, kuten valuraudan, kuparin ja alumiinin, käsittelyyn. Karkeissa olosuhteissa, kuten valukappaleiden purseenpoistossa ja teräksen ruosteenpoistossa, siitä on tullut yleinen valinta teollisuudessa korkean kustannustehokkuutensa ansiosta.
Vaikka vihreä piikarbidi jamusta piikarbidiNe kuuluvat piikarbidimateriaalijärjestelmään, mutta niiden fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet sekä käyttötarkoitukset eroavat merkittävästi toisistaan. Materiaalitieteen ja -teknologian jatkuvan innovoinnin myötä vihreän piikarbidin ja mustan piikarbidin odotetaan saavuttavan laajemman sovellusalueen korkean teknologian aloilla, kuten puolijohdevalmistuksessa, tarkkuushionnassa ja uusissa energialähteissä, mikä tarjoaa keskeisen materiaalituen modernin teollisuuden korkealaatuiselle kehitykselle.