ซิลิกอนคาร์ไบด์สีเขียวและซิลิกอนคาร์ไบด์สีดำ: ความแตกต่างที่ลึกซึ้งเกินกว่าสี
ในด้านวัสดุอุตสาหกรรมที่กว้างขวางซิลิคอนคาร์ไบด์สีเขียวและซิลิกอนคาร์ไบด์สีดำ มักถูกกล่าวถึงพร้อมกัน ทั้งสองเป็นสารกัดกร่อนสำคัญที่ผลิตโดยการหลอมที่อุณหภูมิสูงในเตาหลอมแบบต้านทานด้วยวัตถุดิบ เช่น ทรายควอตซ์และปิโตรเลียมโค้ก แต่ความแตกต่างนั้นมีมากกว่าแค่ความแตกต่างของสีบนพื้นผิว ตั้งแต่ความแตกต่างเล็กน้อยในวัตถุดิบ ไปจนถึงความแตกต่างในด้านประสิทธิภาพ และความแตกต่างอย่างมากในสถานการณ์การใช้งาน ความแตกต่างเหล่านี้ได้ร่วมกันกำหนดบทบาทเฉพาะของทั้งสองในอุตสาหกรรม
1 ความแตกต่างในความบริสุทธิ์ของวัตถุดิบและโครงสร้างผลึกกำหนดลักษณะที่แตกต่างกันของทั้งสอง
ซิลิคอนคาร์ไบด์สีเขียวผลิตจากปิโตรเลียมโค้กและทรายควอตซ์เป็นวัตถุดิบหลัก และเติมเกลือเพื่อการกลั่น กระบวนการนี้ช่วยลดปริมาณสิ่งเจือปนให้เหลือน้อยที่สุด ผลึกซิลิกอนคาร์ไบด์สีดำมีลักษณะเป็นรูปหกเหลี่ยมปกติ มีขอบและมุมที่คม กระบวนการแปรรูปวัตถุดิบซิลิกอนคาร์ไบด์สีดำค่อนข้างง่าย โดยไม่ต้องเติมเกลือ สิ่งเจือปน เช่น เหล็กและซิลิกอนที่หลงเหลืออยู่ในวัตถุดิบ ทำให้อนุภาคผลึกมีรูปร่างไม่สม่ำเสมอ โค้งมนและทื่อที่ขอบและมุม
2 ความแตกต่างในวัตถุดิบและโครงสร้างทำให้คุณสมบัติทางกายภาพของทั้งสองแตกต่างกัน
ในด้านความแข็ง ความแข็งโมห์สของซิลิคอนคาร์ไบด์สีเขียวมีค่าประมาณ 9.5 เป็นรองเพียงเพชร และสามารถแปรรูปวัสดุที่มีความแข็งสูงได้ ซิลิคอนคาร์ไบด์สีดำมีค่าประมาณ 9.0 ซึ่งมีความแข็งต่ำกว่าเล็กน้อย ในด้านความหนาแน่น ซิลิคอนคาร์ไบด์สีเขียวมีค่า 3.20-3.25 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร และมีโครงสร้างที่หนาแน่น ซิลิคอนคาร์ไบด์สีดำมีค่า 3.10-3.15 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร ซึ่งค่อนข้างหลวม ในด้านประสิทธิภาพ ซิลิคอนคาร์ไบด์สีเขียวมีความบริสุทธิ์สูง การนำความร้อน การนำไฟฟ้า และความทนทานต่ออุณหภูมิสูงได้ดี แต่มีความเปราะและแตกหักง่าย ซิลิคอนคาร์ไบด์สีดำมีค่าการนำความร้อนและการนำไฟฟ้าต่ำกว่าเล็กน้อย มีความเปราะต่ำ และทนต่อแรงกระแทกของอนุภาคได้ดีกว่า
ความแตกต่างของประสิทธิภาพ 3 ประการจะกำหนดจุดเน้นของแอปพลิเคชันทั้งสอง
ซิลิกอนคาร์ไบด์สีเขียวมีความแข็งสูงและอนุภาคคม เหมาะสำหรับการแปรรูปวัสดุที่มีความแข็งสูงและความเหนียวต่ำ ในด้านวัสดุที่ไม่ใช่โลหะ สามารถใช้สำหรับการเจียรแก้ว การตัดเซรามิก เวเฟอร์ซิลิคอนเซมิคอนดักเตอร์ และการขัดแซฟไฟร์ ในกระบวนการแปรรูปโลหะ มีประสิทธิภาพการประมวลผลความแม่นยำสูงที่ยอดเยี่ยมสำหรับวัสดุ เช่น ซีเมนต์คาร์ไบด์และเหล็กกล้าชุบแข็ง และใช้กันอย่างแพร่หลายในผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่น ล้อเจียรและแผ่นตัด ซิลิคอนคาร์ไบด์สีดำส่วนใหญ่ใช้ในการแปรรูปวัสดุที่มีความแข็งต่ำและความเหนียวสูง เหมาะสำหรับการแปรรูปโลหะที่ไม่ใช่เหล็กและวัสดุทนไฟ เช่น เหล็กหล่อ ทองแดง และอลูมิเนียม ในงานที่ต้องการความหยาบ เช่น การขัดแต่งผิวโลหะหล่อ และการกำจัดสนิมเหล็ก ซิลิคอนคาร์ไบด์สีดำได้กลายเป็นตัวเลือกที่นิยมในอุตสาหกรรมเนื่องจากความคุ้มค่าสูง
แม้ว่าซิลิกอนคาร์ไบด์สีเขียวและซิลิกอนคาร์ไบด์สีดำซิลิคอนคาร์ไบด์จัดอยู่ในระบบวัสดุซิลิกอนคาร์ไบด์ คุณสมบัติทางกายภาพ เคมี และลักษณะการใช้งานมีความแตกต่างกันอย่างมาก ด้วยนวัตกรรมด้านวัสดุศาสตร์และเทคโนโลยีการแปรรูปที่ก้าวหน้าอย่างต่อเนื่อง คาดว่าซิลิคอนคาร์ไบด์สีเขียวและซิลิคอนคาร์ไบด์สีดำจะขยายการใช้งานอย่างกว้างขวางในสาขาเทคโนโลยีขั้นสูง เช่น การผลิตเซมิคอนดักเตอร์ การเจียระไนแบบละเอียด และพลังงานใหม่ ซึ่งเป็นวัสดุสำคัญที่ช่วยสนับสนุนการพัฒนาคุณภาพสูงของอุตสาหกรรมสมัยใหม่