សេរ៉ាមិចស៊ីលីកុនកាបៃ (SiC)ត្រូវបានគេស្គាល់ដោយសារកម្លាំងខ្លាំង ភាពធន់នឹងកំដៅ និងភាពធន់ដ៏អស្ចារ្យរបស់វា។ លក្ខណៈសម្បត្តិទាំងនេះធ្វើឱ្យវាល្អសម្រាប់ប្រើប្រាស់ក្នុងបរិយាកាសលំបាក ដូចជាម៉ាស៊ីនអវកាស ឬគ្រឿងចក្រឧស្សាហកម្ម។ ប៉ុន្តែតើសម្ភារៈទំនើបទាំងនេះត្រូវបានបង្កើតឡើងយ៉ាងដូចម្តេច? ចូរយើងវិភាគដំណើរការមួយជំហានម្តងៗ។
១. ការរៀបចំវត្ថុធាតុដើម
វាទាំងអស់ចាប់ផ្តើមជាមួយនឹងម្សៅស៊ីលីកុនកាប៊ីតដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់។ សូមគិតថានេះជា "ម្សៅ" សម្រាប់ដុតនំ "នំខេក" សេរ៉ាមិច។ ដើម្បីកែលម្អលក្ខណៈសម្បត្តិនៃសម្ភារៈចុងក្រោយ សារធាតុបន្ថែមមួយចំនួនតូច - ដូចជាអុកស៊ីដអាលុយមីញ៉ូម ឬសមាសធាតុបូរ៉ុន - ត្រូវបានលាយបញ្ចូលគ្នា។ សារធាតុបន្ថែមទាំងនេះដើរតួដូចជាកាវក្នុងដំណាក់កាលក្រោយៗទៀត ដែលជួយឱ្យភាគល្អិតភ្ជាប់គ្នាកាន់តែមានប្រសិទ្ធភាព។
២. ការបង្កើតរូបរាងសេរ៉ាមិច
បន្ទាប់មក ម្សៅនោះត្រូវបានប្រែក្លាយទៅជាទម្រង់ដែលអាចផ្សិតបាន។ វិធីសាស្រ្តទូទៅពីរត្រូវបានប្រើ៖
ការចុច៖ ម្សៅត្រូវបានបង្ហាប់ទៅជារាងជាក់លាក់មួយដោយប្រើសម្ពាធខ្ពស់ ស្រដៀងគ្នាទៅនឹងការបង្ហាប់ព្រិលទៅជាបាល់ព្រិល។
ការចាក់ផ្សិត៖ ម្សៅត្រូវបានលាយជាមួយសារធាតុចងបណ្ដោះអាសន្ន (ដូចជាក្រមួន) ដើម្បីបង្កើតជាល្បាយដូចម្សៅ ដែលត្រូវបានចាក់ចូលទៅក្នុងផ្សិតសម្រាប់រាងស្មុគស្មាញ។
នៅដំណាក់កាលនេះ សម្ភារៈនៅតែផុយស្រួយ — ដូចជារូបចម្លាក់ខ្សាច់ស្ងួត — ហើយត្រូវការ «ដុត» ដើម្បីឱ្យរឹងមាំ។
៣. ដំណើរការស៊ីនធើរ
នេះជាកន្លែងដែលវេទមន្តកើតឡើង។ សេរ៉ាមិចដែលមានរាងត្រូវបានកំដៅក្នុងឡពិសេសមួយនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់បំផុត (ជារឿយៗលើសពី 1,800°C)។ ក្នុងអំឡុងពេលដុត មានរឿងសំខាន់ពីរកើតឡើង៖
ចំណងភាគល្អិត៖ គ្រាប់ស៊ីលីកុនកាប៊ីតលូតលាស់កាន់តែជិតគ្នា លុបបំបាត់ចន្លោះប្រហោង និងបង្កើតជារចនាសម្ព័ន្ធរឹងមាំ។
សារធាតុបន្ថែមដំណើរការ៖ សមាសធាតុដែលបានបន្ថែមរលាយបន្តិច ដោយបង្កើតជា "ស្ពាន" រវាងភាគល្អិតដើម្បីបង្កើនភាពរឹងមាំ។
បរិស្ថាននៅក្នុងឡត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយប្រុងប្រយ័ត្ន—ជួនកាលពោរពេញទៅដោយឧស្ម័នអសកម្ម—ដើម្បីការពារប្រតិកម្មដែលមិនចង់បាន។
៤. ការបញ្ចប់ការប៉ះ
បន្ទាប់ពីការដុតរួច សេរ៉ាមិចអាចឆ្លងកាត់ការព្យាបាលបន្ថែមដើម្បីកែលម្អដំណើរការរបស់វា៖
ការប៉ូលា៖ សម្រាប់កម្មវិធីដែលត្រូវការផ្ទៃរលោង (ឧទាហរណ៍ ផ្សាភ្ជាប់ ឬ ប៊ែររិង)។
ថ្នាំកូត៖ ស្រទាប់ការពារស្តើងមួយ (ដូចជាស៊ីលីកុននីទ្រីត) អាចត្រូវបានបន្ថែមដើម្បីបង្កើនភាពធន់នឹងការពាក់។
ការកែច្នៃ៖ ការកាត់ ឬខួងយ៉ាងច្បាស់លាស់ ដើម្បីសម្រេចបានវិមាត្រចុងក្រោយ។
ហេតុអ្វីបានជាដំណើរការនេះមានសារៈសំខាន់
អាថ៌កំបាំងនៃកម្លាំងរបស់ស៊ីលីកុនកាបៃស្ថិតនៅក្នុងរបៀបដែលអាតូមរបស់វាភ្ជាប់គ្នាក្នុងអំឡុងពេលស៊ីម៉ង់ត៍។ ដំណើរការសីតុណ្ហភាពខ្ពស់បង្កើតជាបណ្តាញនៃចំណងស៊ីលីកុន-កាបូនដ៏រឹងមាំ ដែលធន់នឹងកំដៅ ការច្រេះ និងភាពតានតឹងផ្នែករាងកាយ។ សារធាតុបន្ថែម និងការគ្រប់គ្រងសីតុណ្ហភាពដ៏ច្បាស់លាស់ធានាថាផលិតផលចុងក្រោយមិនត្រឹមតែរឹងប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាក៏រឹងមាំគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីទប់ទល់នឹងការប្រេះផងដែរ។
រូបភាពធំជាង
ចាប់ពីទួរប៊ីនទំនើបៗរហូតដល់ប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងការបំពុល សេរ៉ាមិចស៊ីលីកុនកាប៊ីតដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់នៅក្នុងបច្ចេកវិទ្យាទំនើប។ ខណៈពេលដែលដំណើរការផលិតមានភាពស្មុគស្មាញ វាគឺជាតុល្យភាពដ៏ប្រុងប្រយ័ត្ននៃវិទ្យាសាស្ត្រ និងវិស្វកម្មនេះ ដែលប្រែក្លាយម្សៅសាមញ្ញទៅជាសម្ភារៈដែលមានសមត្ថភាពទប់ទល់នឹងលក្ខខណ្ឌដ៏លំបាកបំផុត។
នៅពេលដែលការស្រាវជ្រាវរីកចម្រើន វិធីសាស្រ្តថ្មីៗ ដូចជាការបោះពុម្ពសេរ៉ាមិច 3D កំពុងលេចចេញជារូបរាង ដែលសន្យាថានឹងមានការប្រើប្រាស់ប្រកបដោយភាពច្នៃប្រឌិតបន្ថែមទៀតសម្រាប់សម្ភារៈដ៏អស្ចារ្យនេះ។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី ១៩ ខែមីនា ឆ្នាំ ២០២៥