Как широко используемый абразивный материал, карборунд подходит для полировки, наполнителя красок, износостойких покрытий благодаря превосходным термическим и химическим свойствам.
1. Высокая твердость
Твердость карбида кремния лишь немного ниже, чем у алмаза. Твердость по Моосу черного карбида кремния составляет 9,2-9,3, твердость по Моосу зеленого карбида кремния 9,4-9,5. Твердость карборунда по Виккерсу составляет 3100-3400 кг/мм2. Твердость карбида кремния снижается с повышением температуры. При высокой температуре 1200°С твердость карбида кремния может достигать вдвое большей, чем у расплавленного глинозема.
2. Высокая прочность
Твердость абразива из карбида кремния означает трудность разрушения под действием внешней силы. На примере зерна Ф46 ударная вязкость карборунда, испытанная методом статического давления, составляет около 68-78%.
По сравнению с расплавленным глиноземом механическая прочность карбида кремния выше. Например, F120 прочность на сжатие карбида кремния составляет 186 кН/см2, а прочность на сжатие корундового абразива составляет 100 кН/см2.
3. Цвет карбида кремния.
Карбид кремния делится на черный карбид кремния и зеленый карбид кремния. Его цвет обусловлен содержанием и типом примесей в кристалле. Черный карбид кремния имеет светло-сине-черный цвет, чистота черного SiC премиум-класса составляет 98%. Зеленый карбид кремния имеет зеленый цвет, а чистота зеленого SiC премиум-класса составляет 99%.
4. Теплопроводность и коэффициент линейного расширения карбида кремния.
Даже при температуре 25-1400°С средний коэффициент термического расширения карбида кремния составляет 4,4×10-6/°С, тогда как коэффициент теплового расширения расплавленного глинозема составляет 7-8×10-6/°С. .
5. Электропроводность карбида кремния.
За счет введения примесей карбид кремния обладает полупроводниковыми свойствами. Проводимость карбида кремния быстро возрастает с увеличением напряженности электрического поля и имеет нелинейную характеристику. Кроме того, проводимость карбида кремния также меняется с температурой.
6. Карбид кремния обладает высокой устойчивостью к окислению.
При нагревании воздуха до 1000 °С карбид кремния окисляется только на поверхности, образуя пленку диоксида кремния. Пленка может защитить материал карбида кремния от окисления.
При нагревании до 1300 °С в слое пленки диоксида кремния начал выделяться кристобалит. Изменение кристаллической формы привело к растрескиванию слоя пленки и незначительному увеличению скорости окисления.
При нагреве до 1500-1600 °С слой пленки диоксида кремния утолщается, и способность защиты от окисления возрастает. Таким образом, карбид кремния может быть очень стабильным при высокой температуре. При нагреве выше 1627°С стойкость карбида кремния к окислению быстро снижается.
7. Карбид кремния обладает высокой химической стабильностью.
Химическая стабильность карбида кремния обусловлена также его способностью противостоять окислению.
