סיליקון קרביד ירוק וסיליקון קרביד שחור: הבדלים עמוקים מעבר לצבע
בתחום הרחב של חומרים תעשייתיים,סיליקון קרביד ירוקוסיליקון קרביד שחור מוזכרים לעתים קרובות יחד. שניהם חומרי שוחקים חשובים המיוצרים על ידי התכה בטמפרטורה גבוהה בכבשני התנגדות עם חומרי גלם כגון חול קוורץ וקוק נפט, אך ההבדלים ביניהם גדולים בהרבה מהבדלי הצבע על פני השטח. מההבדלים העדינים בחומרי הגלם, דרך הפער במאפייני הביצועים ועד להבדל העצום בתרחישי היישום, הבדלים אלה עיצבו יחד את התפקידים הייחודיים של השניים בתחום התעשייתי.
1 ההבדל בטוהר חומר הגלם ובמבנה הגבישי קובע את המאפיינים השונים של השניים.
סיליקון קרביד ירוקעשוי מקולה נפט וחול קוורץ כחומרים העיקריים, ומוסיפים מלח לזיקוק. באמצעות תהליך זה, תכולת הטומאה ממוזערת במידה רבה, והגביש הוא מערכת משושה רגילה עם קצוות ופינות חדים. עיבוד חומר הגלם של סיליקון קרביד שחור הוא פשוט יחסית, ואין בו הוספת מלח. הטומאה כמו ברזל וסיליקון שנותרים בחומרי הגלם הופכת את חלקיקי הגביש לבלתי סדירים בצורתם ומעוגלים וקהים בקצוות ובפינות.
2 הבדלים בחומרי גלם ובמבנים מובילים לתכונות פיזיקליות שונות של השניים.
מבחינת קשיות, קשיות מוס שלסיליקון קרביד ירוקהוא כ-9.5, שני רק ליהלום, ויכול לעבד חומרים בעלי קשיות גבוהה; סיליקון קרביד שחור הוא כ-9.0, עם קשיות מעט נמוכה יותר. מבחינת צפיפות, סיליקון קרביד ירוק הוא 3.20-3.25 גרם/סמ"ק, עם מבנה צפוף; סיליקון קרביד שחור הוא 3.10-3.15 גרם/סמ"ק, יחסית רופף. מבחינת ביצועים, סיליקון קרביד ירוק בעל טוהר גבוה, מוליכות תרמית טובה, מוליכות חשמלית ועמידות בטמפרטורה גבוהה, אך הוא שביר וקל לשבור אותו לקצוות חדשים; סיליקון קרביד שחור בעל מוליכות תרמית ומוליכות חשמלית מעט חלשות יותר, שבירות נמוכה ועמידות חזקה יותר בפני פגיעות חלקיקים.
3 הבדלי ביצועים קובעים את מיקוד היישום של השניים.
סיליקון קרביד ירוק ישקשיות גבוההוחלקיקים חדים, והוא טוב בעיבוד חומרים בעלי קשיות גבוהה וקשיחות נמוכה: בתחום הלא מתכתי, ניתן להשתמש בו לטחינת זכוכית, חיתוך קרמי, פרוסות סיליקון מוליכים למחצה וליטוש ספיר; בעיבוד מתכות, יש לו ביצועי עיבוד מדויקים מצוינים עבור חומרים כגון קרביד צמנט ופלדה מוקשה, והוא נמצא בשימוש נרחב במוצרים כגון גלגלי השחזה ודיסקיות חיתוך. סיליקון קרביד שחור מעבד בעיקר חומרים בעלי קשיות נמוכה וקשיחות גבוהה ומתאים לעיבוד מתכות לא ברזליות וחומרים עקשניים כגון ברזל יצוק, נחושת ואלומיניום. בתנאי עבודה קשים כגון הסרת שבבים יציקות והסרת חלודה מפלדה, הוא הפך לבחירה נפוצה בתעשייה בשל יעילות העלות הגבוהה שלו.
למרות שסיליקון קרביד ירוק וסיליקון קרביד שחורשייכים למערכת החומרים סיליקון קרביד, התכונות הפיזיקליות והכימיות שלהם ומאפייני היישום שלהם שונים באופן משמעותי. עם החדשנות המתמשכת של מדע החומרים וטכנולוגיית העיבוד, סיליקון קרביד ירוק וסיליקון קרביד שחור צפויים להשיג התרחבות יישומים רחבה יותר בתחומים היי-טק כגון ייצור מוליכים למחצה, טחינה מדויקת ואנרגיה חדשה, ויספקו תמיכה חומרית מרכזית לפיתוח איכותי של התעשייה המודרנית.