Искусственные абразивы. Карбид кремния (SiC) – абразивный материал, получаемый в электрических печах сопротивления силицированием частиц углерода парами кремниевой кислоты. Плотность карбида кремния 3,15-3,25 г/см3, микротвердость 32,4-35,3 ГПа (3300-3600 кгс/мм2), твердость по Моосу 9,1 (уступает лишь алмазу и нитриду бора), механическая прочность-11,0-14,7Н (1120-1500г), разрушаемость (для материалов зернистостью 25) не более 47%.
Получение карбида кремния. Поликристаллический карбид кремния получают в электрических печах при температуре 1800—2300°С путем восстановления двуокиси кремния углеродом: SiO2 + 3C = SiC + 2CO.
Сырьем служат материалы, богатые кремнеземом: жильный кварц, кварцевые пески и кварциты, содержащие не менее 99,0-99,5% SiO2, а также углеродистый материал – малозольный нефтяной кокс. Для улучшения газопроводности к шихте добавляют некоторое количество древесных опилок, а при производстве зеленого карбида кремния – еще и поваренную соль. Нагревательным элементом печи является токопроводящий керн из углеродистых материалов.
Абразивная промышленность производит зеленый и черный мелко- и крупнокристаллический карбиды кремния, относящиеся к a-SiC структуре гексагональной модификации. Минерал кристаллизуется в виде пинакоидальных пластинок, имеющих игольчатую форму.
Химически чистый карбид кремния бесцветен и прозрачен, а абразивный окрашен от светло-зеленого до черного цвета в зависимости от состава и содержания примесей. Наиболее вредной примесью является углерод, который понижает абразивную способность карбида кремния и его адгезию со связкой.
Из карбида кремния получают шлифзерно, шлифпорошки и микрошлифпорошки марок 64С и 63С, шлифзерно и шлифпорошки марок 54С и 53С, которые применяют для изготовления шлифовальных кругов, шлифовальной шкурки, а также паст. Однако для производства многих видов шлифовальной шкурки черный карбид кремния предпочитают зеленому.
Шлифкруги из зеленого карбида кремния используют для доводки металлообрабатывающего инструмента, твердых сплавов, керамики, камня и для правки шлифовальных кругов из других абразивных материалов. Шлифкруги из черного карбида кремния применяют для шлифования твердых сплавов, чугуна, цветных металлов, стекла, пластмасс, кожи, резины. Пастами из карбида кремния производят многие доводочные работы. Шлифовальные материалы из карбида кремния используют в электротехнической, металлургической и огнеупорной отраслях промышленности. Их добавляют также в аэродромные покрытия, лестничные ступени, плитки и другие изделия.
