炭化ケイ素 vs 炭化ホウ素

炭化ケイ素と炭化ホウ素は、一般的に研削およびセラミック産業の原材料です。2 つの材料は両方とも高硬度と高温耐性を備えています。ただし、炭化ケイ素と炭化ホウ素はどちらも、使用シナリオと高温性能の点で異なる特性を持っています。

炭化ケイ素と炭化ホウ素のこれらの特性と違いは、次の側面にあります。

研削の分野では、材料の硬度は研削能力の重要な指標の 1 つです。室温で、炭化ケイ素のビッカース硬度は 28 ～ 34GPa、モース硬度は 9.2 ～ 9.5 です。炭化ホウ素のビッカース硬度は35～45GPa、モース硬度は9.3です。炭化ケイ素は通常、従来の研磨剤として分類されますが、炭化ホウ素は超硬研磨剤として分類されます。ただし、これら 2 つの材料の高温強度は異なるばらつきを示します。温度が 1000 度に達すると、炭化ケイ素の硬度は 17 ～ 18 GPa に低下します。同じ温度で、炭化ホウ素の硬度は 30GPa 以上を維持できます。さらに、炭化ケイ素と炭化ホウ素はどちらも脆い研磨剤です。

耐火性能。炭化ケイ素の非同期融点は 2750 度に達することがありますが、炭化ホウ素の融点は 2450 度です。すべて高温耐火材料に属します。それにもかかわらず、それらの用途は大きく異なります。炭化ケイ素は、炭化ホウ素よりも優れた耐熱衝撃性、高温強度、および靭性を備えています。一方、SiC のコストは B4C よりもはるかに低くなっています。炭化ケイ素は、高温耐性の分野でより広く使用されています。

炭化ケイ素の理論密度は 3.2g/cm3、炭化ホウ素の理論密度は 2.52g/cm3 です。エンジニアリングセラミックスの製造分野では、どちらも一般的に使用されるセラミック材料です。しかし、炭化ホウ素は既知のセラミック材料の中で最も密度が低く、航空部品のセラミック部品の製造に使用できます。

抗酸化性能。炭化ケイ素には優れた抗酸化特性があり、摂氏1000度未満の炭化ケイ素は良好な安定性を維持できます。1000度の高温では、炭化ケイ素の表面に形成された二酸化ケイ素膜がさらなる酸化から保護します。1600度まで温度が上がると、アルミナを防ぐSiO2の効果がなくなり、炭化ケイ素の耐酸化性がなくなります。しかしながら、炭化ホウ素の耐酸化性は、炭化ケイ素ほど良好ではありません。摂氏600度前後で酸化し始め、摂氏800度の高温で非常に明確に酸化するため、特に金属と反応しやすくなります。この上、炭化ケイ素は、セラミックスやガラスの研削・研磨だけでなく、アルミニウム合金や真鍮合金などの金属材料の研削にも適しています。炭化ホウ素は、サファイア結晶材料の研削と研磨に適しています。

炭化ケイ素は、主にセラミックス、ヒスイ、石、ガラスなどの加工材料のサンドブラストおよび研磨工具の原材料の研磨に使用されます。パフォーマンス。炭化ホウ素は一般的にサファイア結晶の研削に使用されますが、研削ツールを作成するのは困難です。炭化ホウ素複合材料の機能は、主に中性子吸収と放射線防護の分野で機能します。炭化ケイ素と炭化ホウ素が協働する用途は、セラミック製品です。耐摩耗セラミック部品は、炭化ケイ素粉末、炭化ホウ素粉末、合金粉末を一定の比率で混合し、反応焼結またはホットプレス焼結プロセスを使用して作成できます。製造された複合セラミックスは、耐摩耗性が高く、耐衝撃性が高く、化学的性質が安定しているという利点があり、幅広い用途の見通しがあります。