Dalam "alam semesta bahan" pembuatan perindustrian, titanium karbida (TiC), silikon karbida (SiC), dan karbida bersimen (biasanya berdasarkan tungsten karbida - kobalt, dll.) ialah tiga "bahan bintang" bersinar. Dengan sifat unik mereka, mereka memainkan peranan penting dalam pelbagai bidang. Hari ini, kita akan melihat secara mendalam tentang perbezaan sifat antara ketiga-tiga bahan ini dan senario di mana ia cemerlang!
I. A Head – to – Head Perbandingan Sifat Bahan
| Jenis Bahan | Kekerasan (Nilai Rujukan) | Ketumpatan (g/cm³) | Ketahanan Pakai | Tinggi – Rintangan Suhu | Kestabilan Kimia | Ketangguhan |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Titanium Carbide (TiC) | 2800 – 3200HV | 4.9 – 5.3 | Cemerlang (didominasi oleh fasa keras) | Stabil pada ≈1400 ℃ | Tahan kepada asid dan alkali (kecuali asid pengoksidaan kuat) | Agak rendah (kerapuhan lebih ketara) |
| Silikon Karbida (SiC) | 2500 – 3000HV (untuk seramik SiC) | 3.1 – 3.2 | Cemerlang (disokong oleh struktur ikatan kovalen) | Stabil pada ≈1600℃ (dalam keadaan seramik) | Sangat kuat (tahan kepada kebanyakan media kimia) | Sederhana (rapuh dalam keadaan seramik; kristal tunggal mempunyai keliatan) |
| Karbida Bersimen (WC – Co sebagai contoh) | 1200 – 1800HV | 13 – 15 (untuk siri WC – Co) | Luar biasa (fasa keras WC + pengikat Co) | ≈800 – 1000℃ (bergantung pada kandungan Co) | Tahan kepada asid, alkali dan haus yang melelas | Agak baik (fasa pengikat Co meningkatkan keliatan) |
Pecahan Harta:
- Titanium Carbide (TiC): Kekerasannya hampir dengan berlian, menjadikannya ahli keluarga bahan super keras. Ketumpatannya yang tinggi membolehkan kedudukan tepat dalam alat ketepatan yang memerlukan "penimbangan". Walau bagaimanapun, ia mempunyai kerapuhan yang tinggi dan terdedah kepada serpihan akibat hentaman, jadi ia lebih sesuai untuk senario tahan pemotongan/keausan statik, rendah impak. Sebagai contoh, ia sering digunakan sebagai salutan pada alat. Salutan TiC sangat – keras dan tahan haus, seperti meletakkan “perisai pelindung” pada keluli berkelajuan tinggi dan alatan karbida bersimen. Apabila memotong keluli tahan karat dan keluli aloi, ia boleh menahan suhu tinggi dan mengurangkan haus, memanjangkan hayat alat dengan ketara. Sebagai contoh, dalam salutan pemotong pengilangan penamat, ia membolehkan pemotongan cepat dan stabil.
- Silikon Karbida (SiC): "Berprestasi terbaik dalam rintangan suhu tinggi"! Ia boleh mengekalkan prestasi yang stabil melebihi 1600 ℃. Dalam keadaan seramik, kestabilan kimianya adalah luar biasa dan ia hampir tidak bertindak balas dengan asid dan alkali (kecuali beberapa seperti asid hidrofluorik). Walau bagaimanapun, kerapuhan adalah isu biasa untuk bahan seramik. Namun begitu, karbida silikon kristal tunggal (seperti 4H - SiC) telah meningkatkan keliatan dan membuat kemunculan semula dalam semikonduktor dan peranti frekuensi tinggi. Sebagai contoh, alat seramik berasaskan SiC ialah "pelajar terbaik" antara alat seramik. Mereka mempunyai rintangan suhu tinggi dan kestabilan kimia. Apabila memotong aloi kekerasan tinggi (seperti aloi berasaskan nikel) dan bahan rapuh (seperti besi tuang), ia tidak terdedah kepada alat melekat dan mempunyai kehausan yang perlahan. Walau bagaimanapun, disebabkan kerapuhan, ia lebih sesuai untuk kemasan dengan pemotongan yang kurang terganggu dan ketepatan yang tinggi.
- Karbida Bersimen (WC – Co): Seorang "pemain peringkat teratas dalam bidang pemotongan"! Dari alat pelarik kepada pemotong pengilangan CNC, daripada keluli pengilangan kepada batu penggerudian, ia boleh didapati di mana-mana. Karbida bersimen dengan kandungan Co rendah (seperti YG3X) sesuai untuk kemasan, manakala dengan kandungan Co tinggi (seperti YG8) mempunyai rintangan hentaman yang baik dan boleh mengendalikan pemesinan kasar dengan mudah. Fasa keras WC bertanggungjawab untuk "tahan" haus, dan pengikat Co bertindak seperti "gam" untuk memegang zarah WC bersama-sama, mengekalkan kedua-dua kekerasan dan keliatan. Walaupun rintangan suhu tingginya tidak sehebat dua yang pertama, prestasi keseluruhannya yang seimbang menjadikannya sesuai untuk pelbagai senario daripada pemotongan hingga komponen tahan haus.
II. Medan Permohonan dalam Ayunan Penuh
1. Medan Alat Pemotong
- Titanium Carbide (TiC): Selalunya berfungsi sebagai salutan pada alatan! Salutan TiC yang sangat keras dan tahan haus meletakkan "perisai pelindung" pada keluli berkelajuan tinggi dan alatan karbida bersimen. Apabila memotong keluli tahan karat dan keluli aloi, ia boleh menahan suhu tinggi dan mengurangkan haus, memanjangkan hayat alat dengan ketara. Sebagai contoh, dalam salutan pemotong pengilangan penamat, ia membolehkan pemotongan cepat dan stabil.
- Silikon Karbida (SiC): Seorang "pelajar terbaik" antara alat seramik! Alat seramik berasaskan SiC mempunyai rintangan suhu tinggi dan kestabilan kimia. Apabila memotong aloi kekerasan tinggi (seperti aloi berasaskan nikel) dan bahan rapuh (seperti besi tuang), ia tidak terdedah kepada alat melekat dan mempunyai kehausan yang perlahan. Walau bagaimanapun, disebabkan kerapuhan, ia lebih sesuai untuk kemasan dengan pemotongan yang kurang terganggu dan ketepatan yang tinggi.
- Karbida Bersimen (WC – Co): Seorang "pemain peringkat teratas dalam bidang pemotongan"! Dari alat pelarik kepada pemotong pengilangan CNC, daripada keluli pengilangan kepada batu penggerudian, ia boleh didapati di mana-mana. Karbida bersimen dengan kandungan Co rendah (seperti YG3X) sesuai untuk kemasan, manakala dengan kandungan Co tinggi (seperti YG8) mempunyai rintangan hentaman yang baik dan boleh mengendalikan pemesinan kasar dengan mudah.
2. Haus – Medan Komponen Tahan
- Titanium Carbide (TiC): Bertindak sebagai "juara tahan haus" dalam acuan ketepatan! Sebagai contoh, dalam acuan metalurgi serbuk, apabila menekan serbuk logam, sisipan TiC adalah tahan haus dan mempunyai ketepatan tinggi, memastikan bahagian yang ditekan mempunyai dimensi yang tepat dan permukaan yang baik, dan tidak terdedah kepada "pincang fungsi" semasa pengeluaran besar-besaran.
- Silikon Karbida (SiC): Dikurniakan “penggemar berganda” rintangan haus dan rintangan suhu tinggi! Penggelek dan galas dalam relau suhu tinggi yang diperbuat daripada seramik SiC tidak melembutkan atau haus walaupun melebihi 1000 ℃. Juga, muncung dalam peralatan letupan pasir yang diperbuat daripada SiC boleh menahan kesan zarah pasir, dan hayat perkhidmatannya beberapa kali lebih lama daripada muncung keluli biasa.
- Karbida Bersimen (WC – Co): "Pakar tahan haus serba boleh"! Gigi karbida bersimen dalam bit gerudi lombong boleh menghancurkan batu tanpa kerosakan; pemotong karbida bersimen pada peralatan mesin perisai boleh menahan tanah dan batu pasir, dan boleh "menjaga ketenangannya" walaupun selepas menerobos beribu-ribu meter. Malah roda eksentrik dalam motor getaran telefon mudah alih bergantung pada karbida bersimen untuk rintangan haus bagi memastikan getaran yang stabil.
3. Bidang Elektronik/Semikonduktor
- Titanium Carbide (TiC): Muncul dalam beberapa komponen elektronik yang memerlukan suhu tinggi dan rintangan haus yang tinggi! Contohnya, dalam elektrod tiub elektron berkuasa tinggi, TiC mempunyai rintangan suhu tinggi, kekonduksian elektrik yang baik dan rintangan haus, membolehkan operasi yang stabil dalam persekitaran suhu tinggi dan memastikan penghantaran isyarat elektronik.
- Silikon Karbida (SiC): "Kegemaran baharu dalam semikonduktor"! Peranti semikonduktor SiC (seperti modul kuasa SiC) mempunyai prestasi tinggi – frekuensi, voltan tinggi dan suhu tinggi yang sangat baik. Apabila digunakan dalam kenderaan elektrik dan penyongsang fotovoltaik, ia boleh meningkatkan kecekapan dan mengurangkan volum dengan ketara. Selain itu, wafer SiC ialah "asas" untuk mengeluarkan cip bersuhu tinggi - frekuensi dan tinggi, dan sangat dinanti-nantikan di stesen pangkalan 5G dan avionik.
- Karbida Bersimen (WC – Co): "Alat ketepatan" dalam pemprosesan elektronik! Gerudi karbida bersimen untuk penggerudian PCB boleh mempunyai diameter sekecil 0.1mm dan boleh menggerudi dengan tepat tanpa mudah pecah. Sisipan karbida bersimen dalam acuan pembungkusan cip mempunyai ketepatan tinggi dan rintangan haus, memastikan pembungkusan pin cip yang tepat dan stabil.
III. Bagaimana untuk Memilih?
- Untuk kekerasan yang melampau dan rintangan haus yang tepat→ Pilih titanium karbida (TiC)! Contohnya, dalam salutan acuan ketepatan dan salutan alat super - keras, ia boleh "menahan" haus dan mengekalkan ketepatan.
- Untuk rintangan suhu tinggi, kestabilan kimia, atau bekerja pada peranti semikonduktor/berfrekuensi tinggi→ Pilih silikon karbida (SiC)! Ia amat diperlukan untuk komponen relau suhu tinggi dan cip kuasa SiC.
- Untuk prestasi keseluruhan yang seimbang, meliputi segala-galanya daripada pemotongan kepada aplikasi tahan haus→ Pilih karbida bersimen (WC – Co)! Ia adalah "pemain serba boleh" yang meliputi alatan, gerudi, dan bahagian tahan haus.
Masa siaran: Jun-09-2025
