ทั่วไปคำอธิบายของปฏิกิริยาSiC แบบพันธะ
SiC แบบ Reaction Bonded มีคุณสมบัติเชิงกลและต้านทานการเกิดออกซิเดชัน ต้นทุนค่อนข้างต่ำ ปัจจุบันได้รับความสนใจจากหลากหลายอุตสาหกรรมมากขึ้น
SiC มีพันธะโควาเลนต์ที่แข็งแกร่งมาก อัตราการแพร่ในกระบวนการเผาผนึกต่ำมาก ขณะเดียวกัน พื้นผิวของอนุภาคมักจะปกคลุมชั้นออกไซด์ที่ค่อนข้างบาง ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวกั้นการแพร่ผนึก SiC บริสุทธิ์แทบจะไม่ถูกเผาผนึกและอัดแน่นหากไม่มีสารเติมแต่งสำหรับการเผาผนึก แม้ว่าจะใช้วิธีกดร้อน ก็ต้องเลือกใช้สารเติมแต่งที่เหมาะสมด้วย วัสดุที่เหมาะสมกับงานวิศวกรรมจะมีความหนาแน่นใกล้เคียงกับความหนาแน่นเชิงทฤษฎีที่ระดับ 1950 ถึง 2200 องศาเซลเซียส เฉพาะที่อุณหภูมิสูงมากเท่านั้นที่จะได้วัสดุที่มีความหนาแน่นใกล้เคียงกับความหนาแน่นเชิงทฤษฎี ซึ่งควรอยู่ในช่วง 1950 ถึง 2200 องศาเซลเซียส ขณะเดียวกัน รูปร่างและขนาดของวัสดุก็ยังมีจำกัด แม้ว่าวัสดุคอมโพสิต SIC จะสามารถผลิตได้โดยการสะสมไอ แต่จำกัดเฉพาะการเตรียมวัสดุที่มีความหนาแน่นต่ำหรือวัสดุที่มีชั้นบาง เนื่องจากระยะเวลาการบ่มนาน ต้นทุนการผลิตจึงสูงขึ้น
Reaction Bonded SiC ถูกคิดค้นขึ้นในปี ค.ศ. 1950 โดย Popper หลักการพื้นฐานคือ:
ภายใต้แรงแคปิลลารี ซิลิคอนเหลวหรือโลหะผสมซิลิคอนที่มีปฏิกิริยาจะแทรกซึมเข้าไปในเซรามิกที่มีรูพรุนซึ่งประกอบด้วยคาร์บอนและคาร์บอนซิลิคอนที่เกิดขึ้นในปฏิกิริยา ซิลิคอนคาร์ไบด์ที่เกิดขึ้นใหม่จะถูกยึดติดกับอนุภาคซิลิคอนคาร์ไบด์เดิม ณ ตำแหน่งเดิม และรูพรุนที่เหลืออยู่ในสารตัวเติมจะถูกเติมด้วยสารทำให้ซึมผ่านเพื่อเสร็จสิ้นกระบวนการเพิ่มความหนาแน่น
เมื่อเปรียบเทียบกับกระบวนการอื่นๆ ของเซรามิกซิลิกอนคาร์ไบด์ กระบวนการเผาผนึกมีคุณลักษณะดังต่อไปนี้:
อุณหภูมิในการประมวลผลต่ำ เวลาในการประมวลผลสั้น ไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์พิเศษหรือราคาแพง
ชิ้นส่วนที่ยึดติดด้วยปฏิกิริยาไม่มีการหดตัวหรือการเปลี่ยนแปลงขนาด
วิธีการขึ้นรูปที่หลากหลาย (การอัด การฉีด การกด และการเท)
มีวิธีการขึ้นรูปที่หลากหลายมากขึ้น ในระหว่างการเผาผนึก สามารถผลิตผลิตภัณฑ์ขนาดใหญ่และซับซ้อนได้โดยไม่ต้องมีแรงดัน เทคโนโลยี Reaction Bonded ของซิลิกอนคาร์ไบด์ได้รับการศึกษามานานครึ่งศตวรรษ เทคโนโลยีนี้ได้กลายเป็นหนึ่งในจุดสนใจของอุตสาหกรรมต่างๆ เนื่องจากมีข้อได้เปรียบที่เป็นเอกลักษณ์
เวลาโพสต์: 04 พ.ค. 2561