تختلف مقاومة كربيد السيليكون الأخضر (SiC) وكربيد السيليكون الأسود (SiC) للتآكل اختلافًا طفيفًا بسبب اختلافات النقاء والبنية الدقيقة، مع أن كليهما يتمتع عمومًا بمقاومة عالية للتأثيرات الكيميائية. إليك مقارنة مفصلة:
1. النقاء والتكوين
كربيد السيليكون الأخضر (SiC)
نقاء أعلى (≥99% SiC)
يحتوي على الحد الأدنى من الشوائب المعدنية (مثل الحديد والألمنيوم)
بنية بلورية أكثر تجانسًا
كربيد السيليكون الأسود (SiC)
نقاء أقل (≥98% SiC)
يحتوي على المزيد من الشوائب (مثل الكربون والسيليكا والمعادن النزرة)
هيكل أقل تجانسًا قليلاً بسبب اختلافات التصنيع
2. مقاومة التآكل
كلا النوعين مقاومان للغاية لـ:
الأحماض (حمض الهيدروكلوريك، وحمض الكبريتيك، وحمض النيتريك في درجات حرارة معتدلة)
القلويات (أفضل من معظم أنواع السيراميك ولكنها قد تتحلل ببطء في القواعد القوية عند درجات الحرارة العالية)
الأكسدة (تشكل طبقة SiO₂ سلبية عند درجات الحرارة العالية، مما يحمي المادة السائبة)
الاختلافات الرئيسية:
يحقق SiC الأخضر أداءً أفضل قليلاً في البيئات الكيميائية القاسية بسبب الشوائب القليلة، والتي يمكن أن تعمل كمواقع لبدء التآكل.
قد يظهر SiC الأسود معدلات تآكل أعلى قليلاً في ظروف مؤكسدة أو كاوية قوية بسبب الشوائب.
3. درجة الحرارة والاستقرار البيئي
كلاهما يقاوم الأكسدة حتى حوالي 1600 درجة مئوية (في الهواء)، ولكن SiC الأخضر قد يدوم لفترة أطول بسبب الشوائب التفاعلية الأقل.
في المعادن المنصهرة أو الأملاح ، قد يتحلل SiC الأسود بشكل أسرع إذا تفاعلت الشوائب.
4. التطبيقات القائمة على مقاومة التآكل
SiC الأخضر: مفضل للتطبيقات عالية النقاء (على سبيل المثال، مكونات أشباه الموصلات، والسيراميك المتقدم، والتعامل مع المواد الكيميائية المسببة للتآكل).
SiC الأسود: يستخدم حيث لا تكون النقاء الشديد أمرًا بالغ الأهمية (على سبيل المثال، المواد الكاشطة، والمواد الحرارية، وأجزاء التآكل الصناعية العامة).