ວິທີການຜະລິດເຊລາມິກຊິລິກອນຄາໄບ

ເຊລາມິກຊິລິກອນຄາໄບ (SiC)ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກກັນດີໃນດ້ານຄວາມແຂງແຮງ, ຄວາມຕ້ານທານຄວາມຮ້ອນ ແລະ ຄວາມທົນທານທີ່ບໍ່ໜ້າເຊື່ອ. ຄຸນສົມບັດເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໃຫ້ພວກມັນເໝາະສົມທີ່ສຸດສຳລັບການໃຊ້ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຫຍຸ້ງຍາກ, ເຊັ່ນ: ເຄື່ອງຈັກການບິນອະວະກາດ ຫຼື ເຄື່ອງຈັກອຸດສາຫະກຳ. ແຕ່ວັດສະດຸທີ່ກ້າວໜ້າເຫຼົ່ານີ້ຖືກສ້າງຂື້ນມາແນວໃດແທ້? ໃຫ້ພວກເຮົາແຍກຂະບວນການອອກເປັນຂັ້ນຕອນ.

1. ການກະກຽມວັດຖຸດິບ

ມັນທັງໝົດເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍຜົງຊິລິກອນຄາໄບທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງ. ໃຫ້ຄິດວ່າອັນນີ້ຄືກັບ "ແປ້ງ" ສຳລັບອົບ "ເຄັກ" ຂອງເຊລາມິກ. ເພື່ອປັບປຸງຄຸນສົມບັດຂອງວັດສະດຸສຸດທ້າຍ, ສານເພີ່ມເຕີມຈຳນວນໜ້ອຍ - ເຊັ່ນ: ທາດປະສົມອາລູມິນຽມອອກໄຊ ຫຼື ທາດປະສົມໂບຣອນ - ຈະຖືກປະສົມເຂົ້າກັນ. ສານເພີ່ມເຕີມເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໜ້າທີ່ຄືກັບກາວໃນໄລຍະຕໍ່ມາ, ຊ່ວຍໃຫ້ອະນຸພາກຕິດກັນໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບຫຼາຍຂຶ້ນ.

2. ການສ້າງຮູບຊົງເຊລາມິກ

ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ຜົງຈະຖືກປ່ຽນເປັນຮູບແບບທີ່ສາມາດປັ້ນໄດ້. ມີສອງວິທີທີ່ນິຍົມໃຊ້:

ການກົດ: ຜົງຖືກບີບອັດເປັນຮູບຮ່າງສະເພາະໂດຍໃຊ້ຄວາມກົດດັນສູງ, ຄ້າຍຄືກັບການບີບອັດຫິມະໃຫ້ເປັນກ້ອນຫິມະ.

ການສີດແມ່ພິມ: ຜົງຖືກປະສົມກັບສານຍຶດຕິດຊົ່ວຄາວ (ເຊັ່ນ: ຂີ້ເຜີ້ງ) ເພື່ອສ້າງສ່ວນປະສົມຄ້າຍຄືແປ້ງ, ເຊິ່ງຖືກສີດເຂົ້າໄປໃນແມ່ພິມສຳລັບຮູບຮ່າງທີ່ສັບສົນ.

ໃນຂັ້ນຕອນນີ້, ວັດສະດຸຍັງແຕກຫັກງ່າຍ - ຄືກັບຮູບປັ້ນດິນຊາຍແຫ້ງ - ແລະຕ້ອງໄດ້ "ອົບ" ເພື່ອໃຫ້ແຂງແຮງ.

3. ຂະບວນການເຜົາໄໝ້

ນີ້ແມ່ນບ່ອນທີ່ມະຫັດສະຈັນເກີດຂຶ້ນ. ເຊລາມິກທີ່ມີຮູບຊົງຖືກໃຫ້ຄວາມຮ້ອນໃນເຕົາອົບພິເສດທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງຫຼາຍ (ມັກຈະສູງກວ່າ 1,800°C). ໃນລະຫວ່າງການເຜົາ, ສອງສິ່ງສຳຄັນຈະເກີດຂຶ້ນ:

ພັນທະຂອງອະນຸພາກ: ເມັດຊິລິກອນຄາໄບຈະໃກ້ຊິດກັນຫຼາຍຂຶ້ນ, ກຳຈັດຊ່ອງຫວ່າງ ແລະ ສ້າງໂຄງສ້າງທີ່ແຂງແກ່ນ.

ວຽກງານຂອງສານເຕີມແຕ່ງ: ສານປະກອບທີ່ເພີ່ມເຂົ້າມາຈະລະລາຍເລັກນ້ອຍ, ສ້າງ "ຂົວ" ລະຫວ່າງອະນຸພາກເພື່ອເພີ່ມຄວາມທົນທານ.

ສະພາບແວດລ້ອມພາຍໃນເຕົາໄຟແມ່ນຖືກຄວບຄຸມຢ່າງລະມັດລະວັງ—ບາງຄັ້ງກໍ່ເຕັມໄປດ້ວຍອາຍແກັສທີ່ບໍ່ມີປະຕິກິລິຍາ—ເພື່ອປ້ອງກັນປະຕິກິລິຍາທີ່ບໍ່ຕ້ອງການ.

4. ການຕົບແຕ່ງສຸດທ້າຍ

ຫຼັງຈາກການເຜົາໄໝ້ແລ້ວ, ເຊລາມິກອາດຈະໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວເພີ່ມເຕີມເພື່ອປັບປຸງປະສິດທິພາບຂອງມັນ:

ການຂັດເງົາ: ສຳລັບການນຳໃຊ້ທີ່ຕ້ອງການພື້ນຜິວລຽບ (ເຊັ່ນ: ປະທັບຕາ ຫຼື ແບຣິ່ງ).

ການເຄືອບ: ສາມາດເພີ່ມຊັ້ນປ້ອງກັນບາງໆ (ເຊັ່ນ: ຊິລິໂຄນໄນໄຕຣດ) ເພື່ອເພີ່ມຄວາມຕ້ານທານການສວມໃສ່.

ເຄື່ອງຈັກ: ການຕັດ ຫຼື ການເຈາະທີ່ຊັດເຈນເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຂະໜາດສຸດທ້າຍ.

ເປັນຫຍັງຂະບວນການນີ້ຈຶ່ງມີຄວາມສຳຄັນ

ຄວາມລັບຂອງຄວາມແຂງແຮງຂອງຊິລິກອນຄາໄບແມ່ນຢູ່ທີ່ວິທີທີ່ອະຕອມຂອງມັນຜູກມັດໃນລະຫວ່າງການເຜົາໄໝ້. ຂະບວນການທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງສ້າງເຄືອຂ່າຍຂອງພັນທະບັດຊິລິກອນ-ຄາບອນທີ່ແຂງແຮງ, ເຊິ່ງທົນທານຕໍ່ຄວາມຮ້ອນ, ການກັດກ່ອນ, ແລະຄວາມກົດດັນທາງກາຍະພາບ. ສານເຕີມແຕ່ງ ແລະ ການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມທີ່ຊັດເຈນຮັບປະກັນວ່າຜະລິດຕະພັນສຸດທ້າຍບໍ່ພຽງແຕ່ແຂງເທົ່ານັ້ນແຕ່ຍັງແຂງແຮງພຽງພໍທີ່ຈະຕ້ານທານການແຕກ.

ຮູບພາບທີ່ໃຫຍ່ກວ່າ

ຈາກກັງຫັນທີ່ທັນສະໄໝຈົນເຖິງລະບົບຄວບຄຸມມົນລະພິດ, ເຊລາມິກຊິລິກອນຄາໄບມີບົດບາດສຳຄັນໃນເຕັກໂນໂລຊີທີ່ທັນສະໄໝ. ໃນຂະນະທີ່ຂະບວນການຜະລິດມີຄວາມສັບສົນ, ແຕ່ມັນແມ່ນຄວາມສົມດຸນທີ່ລະມັດລະວັງຂອງວິທະຍາສາດ ແລະ ວິສະວະກຳທີ່ປ່ຽນຜົງງ່າຍໆໃຫ້ກາຍເປັນວັດສະດຸທີ່ສາມາດທົນທານຕໍ່ສະພາບທີ່ຮຸນແຮງທີ່ສຸດ.

ໃນຂະນະທີ່ການຄົ້ນຄວ້າກ້າວໜ້າ, ວິທີການໃໝ່ໆ - ເຊັ່ນ: ການພິມເຊລາມິກແບບ 3D - ກຳລັງເກີດຂຶ້ນ, ເຊິ່ງສັນຍາວ່າຈະມີການນຳໃຊ້ທີ່ມີນະວັດຕະກຳຫຼາຍຂຶ້ນສຳລັບວັດສະດຸທີ່ພິເສດນີ້.