V rozsiahlej oblasti materiálovej vedy,výrobky z karbidu kremíkasa vďaka svojim jedinečným vlastnostiam postupne stávajú „miláčikom“ mnohých priemyselných odvetví. Najmä vďaka svojej vynikajúcej odolnosti proti opotrebovaniu vyniká v rôznych aplikáciách. Dnes sa spoločne pozrieme na odolnosť výrobkov z karbidu kremíka proti opotrebovaniu.
Karbid kremíka je z hľadiska chemického zloženia zlúčenina syntetizovaná z dvoch prvkov, kremíka a uhlíka, pri vysokých teplotách. Jeho kryštalická štruktúra je veľmi unikátna, čo mu dodáva rad vynikajúcich vlastností a vysoká tvrdosť je kľúčovým základom jeho odolnosti voči opotrebovaniu. Tvrdosť karbidu kremíka je pomerne vysoká, s Mohsovou tvrdosťou okolo 9,5, čo je len o niečo horšie ako najtvrdší diamant v prírode. Takáto vysoká tvrdosť znamená, že dokáže účinne odolávať vonkajšiemu treniu a opotrebovaniu a zároveň si zachováva svoju integritu a výkonnostnú stabilitu aj v rôznych náročných podmienkach používania.
Z mikroskopického hľadiska je mikroštruktúra výrobkov z karbidu kremíka veľmi hustá. Vo vnútri sa nenachádzajú takmer žiadne veľké póry ani defekty, čo znižuje ich náchylnosť na štrukturálne poškodenie a oddeľovanie materiálu pri trení. Je to ako pevný hrad s pevne spojenými stenami, ktoré je pre nepriateľov ťažké prelomiť. Keď existuje trenie medzi vonkajšími predmetmi a povrchom karbidu kremíka, jeho hustá štruktúra dokáže rozptýliť treciu silu, zabrániť lokálnemu opotrebovaniu spôsobenému koncentráciou napätia a výrazne zlepšiť celkovú odolnosť proti opotrebovaniu.
Chemická stabilita je tiež hlavnou zbraňou pre odolnosť karbidu kremíka voči opotrebovaniu. V mnohých praktických aplikačných scenároch musia materiály nielen odolávať mechanickému opotrebovaniu, ale môžu tiež čeliť chemickej erózii. Karbid kremíka má vynikajúcu chemickú stabilitu a nie je náchylný na chemické reakcie s inými látkami, ktoré môžu spôsobiť zníženie výkonu, či už v korozívnom chemickom prostredí alebo v extrémnych podmienkach, ako sú vysoké teploty. Aj v náročných podmienkach vysokej teploty a dlhodobej korózie si výrobky z karbidu kremíka dokážu zachovať svoju tvrdosť a štrukturálnu integritu a naďalej vykazovať dobrú odolnosť voči opotrebovaniu.
V praktických aplikáciách sa plne prejavujú výhody odolnosti proti opotrebeniu výrobkov z karbidu kremíka. V ťažobnom priemysle sa karbid kremíka často používa na výrobu banských nástrojov, ako sú vrtáky, rezné nástroje atď. Tieto nástroje musia odolávať obrovskému mechanickému namáhaniu a častému treniu počas ťažby tvrdých rúd, zatiaľ čo karbid kremíka vďaka svojej vysokej odolnosti proti opotrebeniu môže výrazne predĺžiť životnosť nástrojov, znížiť frekvenciu výmeny nástrojov a znížiť náklady na ťažbu. Karbid kremíka sa tiež široko používa na tesnenie komponentov, ložísk a iných častí priemyselných strojov. Dokáže účinne znížiť opotrebenie týchto komponentov počas vysokorýchlostnej prevádzky a častého trenia, zlepšiť prevádzkovú účinnosť a stabilitu zariadení a znížiť náklady na údržbu.
Odolnosť výrobkov z karbidu kremíka voči opotrebovaniu je určená ich jedinečným chemickým zložením, kryštálovou štruktúrou a mikroskopickými vlastnosťami. S neustálym pokrokom v technológii a hĺbkovým výskumom karbidu kremíka veríme, že výrobky z karbidu kremíka sa uplatnia vo viacerých oblastiach, čo prinesie nové príležitosti a zmeny do rozvoja rôznych priemyselných odvetví.
Čas uverejnenia: 9. júla 2025