การเตรียมและคุณสมบัติของเซรามิกซิลิกอนคาร์ไบด์โดยการเผาปฏิกิริยา

ซิลิกอนคาร์ไบด์ (SIC) เป็นสารประกอบโควาเลนต์ที่เกิดจากคาร์บอนและซิลิกอนและเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมรวมถึงความต้านทานการสึกหรอสูงความต้านทานต่อความร้อนความต้านทานการกัดกร่อนที่แข็งแกร่งและการนำความร้อนสูง คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้ซิลิกอนคาร์ไบด์เป็นวัสดุที่เหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลายในหลายอุตสาหกรรมรวมถึงการบินและอวกาศการผลิตเครื่องปิโตรเคมีการถลุงโลหะและอิเล็กทรอนิกส์ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่ทนต่อการสึกหรอและชิ้นส่วนโครงสร้างอุณหภูมิสูง การพัฒนาเซรามิกซิลิกอนคาร์ไบด์ที่มีปฏิกิริยาตอบโต้มีบทบาทสำคัญในการพัฒนาแอพพลิเคชั่นอุตสาหกรรมของวัสดุที่หลากหลายนี้

วิธีการผลิตแบบดั้งเดิมเซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์ที่มีปฏิกิริยาตอบโต้คือการใช้ผงซิลิกอนคาร์ไบด์รวมกับผงคาร์บอนจำนวนเล็กน้อย ส่วนผสมผ่านปฏิกิริยาซิลิกอนเซชันอุณหภูมิสูงเพื่อสร้างวัสดุเซรามิกหนาแน่น อย่างไรก็ตามงานฝีมือแบบดั้งเดิมนี้ไม่ได้ไม่มีข้อเสีย กระบวนการเผานั้นมีระยะเวลานานอุณหภูมิสูงและการใช้พลังงานสูงส่งผลให้ต้นทุนการผลิตสูง เนื่องจากข้อกำหนดของอุตสาหกรรมสำหรับรูปร่างและรูปแบบเซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์มีความซับซ้อนมากขึ้นข้อ จำกัด ของวิธีการแบบดั้งเดิมจะชัดเจนขึ้นเรื่อย ๆ

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาการแนะนำของ Nanopowders ซิลิกอนคาร์ไบด์ได้กลายเป็นทางออกที่มีแนวโน้มเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลของเซรามิกซิลิกอนคาร์ไบด์ การใช้ nanopowders สามารถผลิตเซรามิกที่มีความหนาแน่นสูงกว่าและความแข็งแรงของการโค้งงอที่สูงขึ้น อย่างไรก็ตามค่าใช้จ่ายของ Nanopowder ของซิลิกอนคาร์ไบด์ค่อนข้างสูงมักจะเกิน 10,000 หยวนต่อตันซึ่งเป็นอุปสรรคสำคัญในการรับเลี้ยงบุตรบุญธรรมและการผลิตขนาดใหญ่ ความท้าทายทางเศรษฐกิจนี้ต้องการการสำรวจวัตถุดิบทางเลือกและวิธีการเพื่อให้การผลิตเซรามิกซิลิกอนคาร์ไบด์เป็นไปได้และคุ้มค่ามากขึ้น

นอกจากนี้ความสามารถในการผลิตรูปร่างที่ซับซ้อนและชิ้นส่วนที่ใหญ่ขึ้นจะเปิดช่องทางใหม่สำหรับแอพพลิเคชั่นเซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์ อุตสาหกรรมที่ต้องการการออกแบบที่ซับซ้อนและวัสดุที่มีประสิทธิภาพสูงสามารถได้รับประโยชน์จากวิธีการเตรียมการที่เป็นนวัตกรรมนี้ ความยืดหยุ่นในการออกแบบและศักยภาพในการผลิตจำนวนมากของเซรามิกซิลิกอนคาร์ไบด์คุณภาพสูงอาจนำไปสู่ความก้าวหน้าที่สำคัญในพื้นที่เช่นการบินและอวกาศและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ประสิทธิภาพของวัสดุมีความสำคัญ