जब इसे अपघर्षक के रूप में उपयोग किया जाता है, तो इसकी कण शक्तिकाला सिलिकॉन कार्बाइडपीसने के प्रदर्शन और सेवा जीवन दोनों को प्रभावित करने वाला एक महत्वपूर्ण कारक है। इसके क्रिस्टल उच्च तापमान स्थितियों में बनते और एकत्र होते हैं, अंततः एक पापयुक्त संरचना में विकसित होते हैं। अनुप्रयोग के आधार पर, काले सिलिकॉन कार्बाइड को उपयुक्त यांत्रिक गुणों और लंबी सेवा जीवन के साथ विभिन्न उत्पादों में संसाधित किया जा सकता है।
ब्लैक सिलिकॉन कार्बाइड की ताकत संबंधी आवश्यकताएँ
क्रशिंग परीक्षण का उपयोग करके स्थिर भार के तहत काले सिलिकॉन कार्बाइड की ताकत का मूल्यांकन किया जा सकता है। 5 ग्राम का नमूना एक बेलनाकार प्लेट की सतह पर रखा जाता है, और एक अन्य बेलनाकार प्लेट शीर्ष पर रखी जाती है। फिर काले सिलिकॉन कार्बाइड के हिस्से को कुचलने के लिए 30 किग्रा/सेमी² का दबाव डाला जाता है। कुचली गई सामग्री की जांच की जाती है, और शेष बिना कुचले कणों के वजन और मूल नमूना वजन के बीच अनुपात की गणना की जाती है। एक उच्च अनुपात अधिक कण शक्ति को इंगित करता है, जबकि कम अनुपात कमजोर सामग्री को इंगित करता है।
अपघर्षक की ताकत से तात्पर्य है कि अलग-अलग काले सिलिकॉन कार्बाइड कण कितनी मजबूती से एक साथ टिके रहते हैं। व्यावहारिक रूप से, यह एक अपघर्षक दाने की बिना टूटे बाहरी दबाव झेलने की क्षमता है, जबकि इसके काटने वाले किनारे अभी भी अपेक्षाकृत तेज हैं। अनुभव से पता चलता है कि कम ताकत वाले अपघर्षक अधिक तेजी से टूटते हैं, जिसके परिणामस्वरूप काटने का प्रदर्शन कम हो जाता है और सेवा जीवन कम हो जाता है।
कण शक्ति सीधे प्रभावित करती है कि कितने अनाज अपने प्रभावी काटने वाले किनारों को बनाए रख सकते हैं और कितने समय तक कुशलतापूर्वक काम करना जारी रख सकते हैं। इस कारण से, ताकत को अपघर्षक पदार्थों के मूलभूत गुणों में से एक माना जाता है।
ब्लैक सिलिकॉन कार्बाइड का क्रिस्टलीकरण
ब्लैक सिलिकॉन कार्बाइड में मुख्य रूप से 4H पॉलीटाइप होता है। इसकी क्रिस्टल संरचना में, सिलिकॉन परमाणु कार्बन परमाणुओं से घिरे होते हैं, जिससे सिलिकॉन {{2}कार्बन टेट्राहेड्रा बनता है। विभिन्न सिलिकॉन कार्बाइड पॉलीटाइप की इकाई कोशिकाएँ एक ही मूल सिलिकॉन कार्बन टेट्राहेड्रल संरचना से निर्मित होती हैं। यूनिट सेल के भीतर परमाणु परतों की संख्या और उनकी सापेक्ष स्टैकिंग स्थिति में अंतर के परिणामस्वरूप विभिन्न सिलिकॉन कार्बाइड पॉलीटाइप होते हैं।
जब अतिरिक्त सिलिकॉन मौजूद होता है, तो इलेक्ट्रॉन दान करने की इसकी क्षमता काले सिलिकॉन कार्बाइड को n{0}} प्रकार के अर्धचालक विशेषताओं को प्रदर्शित करने का कारण बन सकती है। N-प्रकार के सिलिकॉन कार्बाइड में अपेक्षाकृत उच्च प्रतिरोधकता और प्रतिरोध का एक बड़ा तापमान गुणांक होता है। जैसे-जैसे n-प्रकार के अर्धचालक में डोपेंट सांद्रता बढ़ती है, इसकी प्रतिरोधकता कम हो जाती है, जबकि इसकी रैखिकता खराब हो जाती है।
विभिन्न सिलिकॉन कार्बाइड पॉलीटाइप के बीच, 6H पॉलीटाइप का अनुपात बढ़ने पर विद्युत प्रतिरोधकता बढ़ जाती है।
