នៅក្នុងវិស័យវិទ្យាសាស្ត្រសម្ភារៈដ៏ធំទូលាយ សេរ៉ាមិចស៊ីលីកុនកាបែត បានក្លាយជា "គួរឱ្យស្រលាញ់" នៃវិស័យបច្ចេកវិទ្យាខ្ពស់ជាច្រើន ដោយសារលក្ខណៈសម្បត្តិដ៏ល្អឥតខ្ចោះរបស់វា ដូចជា ភាពរឹងខ្ពស់ កម្លាំងខ្ពស់ ស្ថេរភាពកម្ដៅល្អ និងស្ថេរភាពគីមី។ ពីលំហអាកាស ដល់ការផលិតគ្រឿងអេឡិចត្រូនិក ពីយានថាមពលថ្មី ដល់គ្រឿងចក្រឧស្សាហកម្ម សេរ៉ាមិកស៊ីលីកុន កាបូនដើរតួនាទីមិនអាចខ្វះបាន។ នៅក្នុងដំណើរការនៃការរៀបចំសេរ៉ាមិចស៊ីលីកុនកាបូន វិធីសាស្ត្រ sintering គឺជាកត្តាសំខាន់ដែលកំណត់លក្ខណៈសម្បត្តិ និងជួរកម្មវិធីរបស់វា។ ថ្ងៃនេះ យើងនឹងស្វែងយល់អំពីដំណើរការ sintering នៃ silicon carbide និងផ្តោតលើការស្វែងរកអត្ថប្រយោជន៍ពិសេសនៃប្រតិកម្ម sinteredសេរ៉ាមិចស៊ីលីកុនកាបូន។
វិធីសាស្រ្ត sintering ទូទៅសម្រាប់ស៊ីលីកុន carbide
មានវិធីសាស្រ្ត sintering ជាច្រើនសម្រាប់ silicon carbide ដែលនីមួយៗមានគោលការណ៍ និងលក្ខណៈផ្ទាល់ខ្លួនរបស់វា។
1. ការដុតដោយចុចក្តៅ៖ វិធីសាស្ត្រ sintering នេះពាក់ព័ន្ធនឹងការដាក់ម្សៅស៊ីលីកុនកាបូនទៅក្នុងផ្សិត ដោយដាក់សម្ពាធជាក់លាក់មួយខណៈពេលដែលកំដៅឡើង ដើម្បីបញ្ចប់ដំណើរការបង្កើតផ្សិត និងដំណើរការដុតក្នុងពេលដំណាលគ្នា។ ការដុតដោយចុចក្តៅអាចទទួលបានសេរ៉ាមិចស៊ីលីកុនកាបូនក្រាស់នៅសីតុណ្ហភាពទាប និងក្នុងរយៈពេលដ៏ខ្លី ជាមួយនឹងទំហំគ្រាប់ធញ្ញជាតិដ៏ល្អ និងលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចល្អ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយឧបករណ៍ sintering ចុចក្តៅគឺស្មុគ្រស្មាញការចំណាយផ្សិតខ្ពស់តម្រូវការដំណើរការផលិតមានភាពតឹងរ៉ឹងហើយមានតែផ្នែករាងសាមញ្ញប៉ុណ្ណោះដែលអាចរៀបចំបានដែលបណ្តាលឱ្យប្រសិទ្ធភាពផលិតកម្មទាបដែលកម្រិតខ្លះកំណត់ការអនុវត្តទ្រង់ទ្រាយធំរបស់វា។
2. sintering សម្ពាធបរិយាកាស: sintering សម្ពាធបរិយាកាសគឺជាដំណើរការនៃការ sintering densification នៃ silicon carbide ដោយកំដៅវាទៅ 2000-2150 ℃ ក្រោមសម្ពាធបរិយាកាស និងលក្ខខណ្ឌបរិយាកាស inert ដោយបន្ថែមជំនួយ sintering សមរម្យ។ វាត្រូវបានបែងចែកជាពីរដំណើរការ: ការ sintering រដ្ឋរឹងនិង sintering ដំណាក់កាលរាវ។ ការ sintering ដំណាក់កាលរឹងអាចសម្រេចបាននូវដង់ស៊ីតេខ្ពស់នៃ silicon carbide ដោយមិនមានដំណាក់កាលកញ្ចក់រវាងគ្រីស្តាល់, និងលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ល្អឥតខ្ចោះ; ការ sintering ដំណាក់កាលរាវមានគុណសម្បត្តិនៃសីតុណ្ហភាព sintering ទាប, ទំហំគ្រាប់ធញ្ញជាតិតូចជាង, និងធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវកម្លាំងពត់កោងសម្ភារៈនិងភាពតឹងនៃការប្រេះស្រាំ។ ការដុតសម្ពាធបរិយាកាសមិនមានការរឹតបន្តឹងលើរូបរាង និងទំហំផលិតផល តម្លៃផលិតកម្មទាប និងលក្ខណៈសម្បត្តិសម្ភារៈដ៏ល្អឥតខ្ចោះនោះទេ ប៉ុន្តែសីតុណ្ហភាពនៃការដុតគឺខ្ពស់ ហើយការប្រើប្រាស់ថាមពលខ្ពស់។
3. Reaction sintering: Reaction sintered silicon carbide ត្រូវបានស្នើឡើងជាលើកដំបូងដោយ P. Popper ក្នុងទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1950។ ដំណើរការនេះពាក់ព័ន្ធនឹងការលាយប្រភពកាបូន និងម្សៅស៊ីលីកុនកាបូន ហើយរៀបចំតួពណ៌បៃតងតាមរយៈវិធីសាស្រ្តដូចជា ការចាក់ថ្នាំ ការចុចស្ងួត ឬការចុចអ៊ីសូស្តាទិចត្រជាក់។ បនា្ទាប់មក billet ត្រូវបានកំដៅលើសពី 1500 ℃ នៅក្រោមបរិយាកាសទំនេរ ឬ inert នៅចំណុចនោះ ស៊ីលីកុនរឹងរលាយទៅជាស៊ីលីកុនរាវ ដែលជ្រៀតចូលទៅក្នុង billet ដែលមានរន្ធញើសតាមរយៈសកម្មភាព capillary ។ ស៊ីលីកុនរាវ ឬចំហាយស៊ីលីកុនឆ្លងកាត់ប្រតិកម្មគីមីជាមួយ C ក្នុងរាងកាយពណ៌បៃតង ហើយ β-SiC ដែលបង្កើតក្នុងទីតាំង រួមផ្សំជាមួយភាគល្អិត SiC ដើមនៅក្នុងតួពណ៌បៃតង ដើម្បីបង្កើតជាសារធាតុសេរ៉ាមិចស៊ីលីកុនកាបែតដែលមានប្រតិកម្ម។
គុណសម្បត្តិនៃប្រតិកម្ម Sintering Silicon Carbide Ceramics
បើប្រៀបធៀបទៅនឹងវិធីសាស្រ្ត sintering ផ្សេងទៀត ប្រតិកម្ម sintered silicon carbide ceramics មានគុណសម្បត្តិសំខាន់ៗជាច្រើន៖
1. សីតុណ្ហភាព sintering ទាប និងការចំណាយដែលអាចគ្រប់គ្រងបាន: សីតុណ្ហភាព sintering ប្រតិកម្មជាធម្មតាទាបជាងសីតុណ្ហភាព sintering បរិយាកាសកាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់ថាមពលយ៉ាងខ្លាំងនិងតម្រូវការដំណើរការសីតុណ្ហភាពខ្ពស់សម្រាប់ឧបករណ៍ sintering ។ សីតុណ្ហភាព sintering ទាបមានន័យថាការចំណាយលើការថែទាំទាបសម្រាប់ឧបករណ៍ និងកាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់ថាមពលក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការផលិត កាត់បន្ថយការចំណាយផលិតកម្មប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព។ នេះធ្វើឱ្យសេរ៉ាមិចស៊ីលីកុនកាបៃដែលធ្វើពីស៊ីលីកុនដែលមានប្រតិកម្មមានគុណសម្បត្តិសេដ្ឋកិច្ចយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការផលិតទ្រង់ទ្រាយធំ។
2. ជិតបង្កើតទំហំសុទ្ធ សមរម្យសម្រាប់រចនាសម្ព័ន្ធស្មុគ្រស្មាញ: ក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការ sintering ប្រតិកម្ម សម្ភារៈស្ទើរតែមិនឆ្លងកាត់ការរួញតូច។ លក្ខណៈនេះធ្វើឱ្យវាសមស្របជាពិសេសសម្រាប់ការរៀបចំសមាសធាតុរចនាសម្ព័ន្ធដែលមានរាងស្មុគ្រស្មាញដែលមានទំហំធំ។ ថាតើវាជាសមាសធាតុមេកានិចច្បាស់លាស់ ឬសមាសធាតុឧបករណ៍ឧស្សាហកម្មធំ ប្រតិកម្ម sintered silicon carbide ceramics អាចបំពេញតាមតម្រូវការនៃការរចនាបានត្រឹមត្រូវ កាត់បន្ថយជំហាននៃដំណើរការជាបន្តបន្ទាប់ ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវប្រសិទ្ធភាពផលិតកម្ម និងកាត់បន្ថយការបាត់បង់សម្ភារៈ និងការកើនឡើងថ្លៃដើមដែលបណ្តាលមកពីដំណើរការ។
3. កម្រិតខ្ពស់នៃដង់ស៊ីតេនៃសម្ភារៈ: តាមរយៈការគ្រប់គ្រងលក្ខខណ្ឌប្រតិកម្មដោយសមហេតុផល ការដុតប្រតិកម្មអាចសម្រេចបាននូវកម្រិតខ្ពស់នៃដង់ស៊ីតេនៃសេរ៉ាមិចស៊ីលីកុនកាបូន។ រចនាសម្ព័ន្ធក្រាស់ផ្តល់សម្ភារៈជាមួយនឹងលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចដ៏ល្អឥតខ្ចោះ ដូចជាកម្លាំងពត់កោងខ្ពស់ និងកម្លាំងបង្ហាប់ ដែលធ្វើឱ្យវាអាចរក្សាបាននូវភាពរឹងមាំនៃរចនាសម្ព័ន្ធក្រោមកម្លាំងខាងក្រៅសំខាន់ៗ។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ រចនាសម្ព័ន្ធក្រាស់ក៏បង្កើនភាពធន់នឹងការពាក់ និងធន់នឹងច្រេះនៃសម្ភារៈ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យវាដំណើរការប្រកបដោយស្ថេរភាពនៅក្នុងបរិយាកាសការងារដ៏លំបាក និងពន្យារអាយុសេវាកម្មរបស់វា។
4. ស្ថេរភាពគីមីល្អ៖ សេរ៉ាមិចស៊ីលីកុន កាបូនឌីអុកស៊ីត ស៊ីលីកុន ប្រតិកម្ម ស៊ីលីកុន មានភាពធន់ទ្រាំល្អចំពោះអាស៊ីតខ្លាំង និងលោហធាតុរលាយ។ នៅក្នុងឧស្សាហកម្មដូចជាគីមី និងលោហធាតុ ជារឿយៗឧបករណ៍ត្រូវមានទំនាក់ទំនងជាមួយប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយដែលច្រេះផ្សេងៗ។ សេរ៉ាមិចស៊ីលីកុនកាបូនដែលមានប្រតិកម្ម sintered អាចទប់ទល់នឹងការសាយភាយនៃប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយទាំងនេះយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព ធានានូវប្រតិបត្តិការធម្មតារបស់ឧបករណ៍ កាត់បន្ថយការចំណាយលើការថែទាំ និងការជំនួស និងធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវភាពបន្ត និងស្ថេរភាពនៃផលិតកម្ម។
អនុវត្តយ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងវិស័យផ្សេងៗ
ជាមួយនឹងគុណសម្បត្តិទាំងនេះ សេរ៉ាមិចស៊ីលីកុន កាបូនអ៊ីដ្រាត ស៊ីលីកុន ប្រតិកម្មត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងវិស័យជាច្រើន។ នៅក្នុងវិស័យឧបករណ៍ដុតកំដៅខ្ពស់ វាអាចទប់ទល់នឹងបរិយាកាសសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងធានាបាននូវប្រតិបត្តិការប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពនៃឡដុត។ នៅក្នុងឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅ ចរន្តកំដៅដ៏ល្អឥតខ្ចោះ និងភាពធន់ទ្រាំ corrosion ធ្វើឱ្យពួកគេក្លាយជាជម្រើសសម្ភារៈដ៏ល្អ។ នៅក្នុងបរិក្ខារការពារបរិស្ថានដូចជា ក្បាលម៉ាស៊ីន desulfurization វាអាចទប់ទល់នឹងការសាយភាយនៃសារធាតុ corrosive និងធានាបាននូវប្រតិបត្តិការដែលមានស្ថេរភាពយូរអង្វែងនៃឧបករណ៍។ លើសពីនេះ សេរ៉ាមិចស៊ីលីកុន កាបូនឌីអុកស៊ីត ស៊ីលីកុន ស៊ីលីកុន ប្រតិកម្មក៏ដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងវិស័យលំដាប់ខ្ពស់ដូចជា photovoltaics និងលំហអាកាស។
សេរ៉ាមិចស៊ីលីកុន កាបូនឌីអុកស៊ីត ស៊ីលីកុន ប្រតិកម្ម កាន់កាប់ទីតាំងសំខាន់មួយនៅក្នុងគ្រួសារសេរ៉ាមិចស៊ីលីកុន កាបៃ ដោយសារគុណសម្បត្តិពិសេសរបស់វា។ ជាមួយនឹងការរីកចម្រើនជាបន្តបន្ទាប់នៃបច្ចេកវិជ្ជា និងការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពជាបន្តបន្ទាប់នៃដំណើរការ វាត្រូវបានគេជឿថា សេរ៉ាមិចស៊ីលីកុន កាបូនឌីអុកស៊ីត ស៊ីលីកុន ប្រតិកម្មនឹងបង្ហាញពីដំណើរការដ៏ល្អឥតខ្ចោះរបស់ពួកគេនៅក្នុងវិស័យជាច្រើនទៀត ដោយផ្តល់នូវការគាំទ្រសម្ភារៈដ៏រឹងមាំសម្រាប់ការអភិវឌ្ឍនៃឧស្សាហកម្មផ្សេងៗ។
ពេលវេលាប្រកាស៖ ថ្ងៃទី ១៣ មិថុនា ២០២៥