ประเภทของปฏิกิริยาซิลิคอนคาร์ไบด์แบบยึดติด (RBSiC/SiSiC)
ปัจจุบัน มีผู้ผลิตจำนวนมากที่จัดหาผลิตภัณฑ์ SIC แบบยึดติดด้วยปฏิกิริยาเคมีให้กับอุตสาหกรรมต่างๆ บริษัท ซานตง จงเผิง สเปเชียล เซรามิกส์ จำกัด น่าจะเป็นหนึ่งในผู้จัดจำหน่ายที่ดีที่สุด ด้วยผลิตภัณฑ์ SIC แบบยึดติดด้วยปฏิกิริยาเคมีที่หลากหลาย เช่น หัวฉีด และอื่นๆ ให้กับอุตสาหกรรมต่างๆ ทั่วโลก เช่น พลังงานไฟฟ้า เซรามิกส์ เตาเผา เหล็กและเหล็กกล้า เหมืองแร่ ถ่านหิน อลูมินา ปิโตรเลียม เคมีภัณฑ์ การกำจัดกำมะถันแบบเปียก การผลิตเครื่องจักร และอุตสาหกรรมเฉพาะทางอื่นๆ
สาร SIC ที่เกิดจากปฏิกิริยาสามารถแบ่งออกได้เป็นซิลิคอนคาร์ไบด์ที่ยึดติดด้วยปฏิกิริยาและซิลิคอนคาร์ไบด์ที่เกิดจากปฏิกิริยาโดยพิจารณาจากว่าชิ้นงานเริ่มต้นมีอนุภาคซิลิคอนคาร์ไบด์หรือไม่
ซิลิคอนคาร์ไบด์ที่ยึดติดด้วยปฏิกิริยา
การเชื่อมประสานด้วยปฏิกิริยาของซิลิคอนคาร์ไบด์ หมายถึงกระบวนการสร้างวัสดุคอมโพสิตซิลิคอนคาร์ไบด์ โดยที่วัสดุเริ่มต้นประกอบด้วยผงซิลิคอนคาร์ไบด์ ในกระบวนการปฏิกิริยา คาร์บอนและซิลิคอนจะทำปฏิกิริยากันเพื่อสร้างเฟสซิลิคอนคาร์ไบด์ใหม่และรวมเข้ากับซิลิคอนคาร์ไบด์เดิม กระบวนการเตรียมมีดังต่อไปนี้ ซึ่งเป็นวิธีการที่ใช้กันทั่วไป:
การผสมผงซิลิคอนคาร์ไบด์ ผงคาร์บอน และสารยึดเกาะอินทรีย์
ทำให้ส่วนผสมแห้งและแยกตัวออกจากกัน
สุดท้ายนี้ จะได้ซิลิคอนคาร์ไบด์ที่ยึดติดด้วยปฏิกิริยาผ่านการแทรกซึมของซิลิคอน
โดยทั่วไปแล้ว ซิลิคอนคาร์ไบด์ที่เชื่อมด้วยปฏิกิริยาเคมีซึ่งผลิตด้วยวิธีนี้จะมีผลึกซิลิคอนคาร์ไบด์ขนาดใหญ่และมีปริมาณซิลิคอนอิสระสูง อย่างไรก็ตาม วิธีนี้มีกระบวนการที่ไม่ซับซ้อนและต้นทุนต่ำ ในปัจจุบัน
ซิลิคอนคาร์ไบด์ที่เกิดจากปฏิกิริยา
วัสดุตั้งต้นของซิลิคอนคาร์ไบด์ที่เกิดจากการปฏิกิริยาประกอบด้วยคาร์ไบด์เพียงอย่างเดียว ส่วนวัสดุตั้งต้นที่เป็นคาร์บอนพรุนจะทำปฏิกิริยากับซิลิคอนหรือโลหะผสมซิลิคอนเพื่อเตรียมวัสดุคอมโพสิตซิลิคอนคาร์ไบด์ กระบวนการนี้คิดค้นขึ้นครั้งแรกโดยฮัคเค อย่างไรก็ตาม วิธีการของฮัคเคก็มีข้อเสียเช่นกัน กระบวนการเตรียมมีความซับซ้อนกว่า ต้นทุนสูงกว่า และในขณะเดียวกันก็เกิดก๊าซปริมาณมากในระหว่างการแตกร้าวด้วยความร้อน ซึ่งจะทำให้วัสดุแตกร้าวได้ง่าย ดังนั้น วิธีนี้จึงยากต่อการผลิตผลิตภัณฑ์ขนาดใหญ่
นอกจากนี้ ยังมีการใช้ปิโตรเลียมโค้กเป็นวัตถุดิบในการเตรียมแผ่นคาร์บอนทั้งหมด แล้วจึงสร้างซิลิคอนคาร์ไบด์ขึ้นมา อย่างไรก็ตาม คุณสมบัติของวัสดุที่ได้นั้นค่อนข้างต่ำ ความแข็งแรงโดยทั่วไปต่ำกว่า 400 MPa และความสม่ำเสมอของซิลิคอนคาร์ไบด์ที่ได้ก็ไม่ดีนัก เนื่องจากปิโตรเลียมโค้กมีราคาถูก ต้นทุนของวิธีนี้จึงค่อนข้างต่ำ
Sสรุป
เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการเตรียมเซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์แบบอื่นๆ วิธีการเชื่อมประสานด้วยปฏิกิริยามีข้อดีที่เป็นเอกลักษณ์ ปัจจุบัน การวิจัยในด้านนี้ส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่การศึกษาเกี่ยวกับกระบวนการเผาผนึกและการวิเคราะห์โครงสร้างและคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ อย่างไรก็ตาม การวิจัยเกี่ยวกับการขึ้นรูปชิ้นงานยังค่อนข้างน้อย แม้ว่าจะมีงานวิจัยมากมายเกี่ยวกับกลไกปฏิกิริยาระหว่างกัน แต่ก็มีงานวิจัยน้อยมากเกี่ยวกับการศึกษาจลนศาสตร์การซึมผ่าน กลไกปฏิกิริยา และองค์ประกอบของเฟสวัสดุในกระบวนการผสมโลหะ นอกจากนี้ยังมีงานวิจัยน้อยมากเกี่ยวกับการเตรียมวัสดุที่มีคุณสมบัติและโครงสร้างที่ควบคุมได้โดยการผสมผสานการแทรกซึมของซิลิคอนและวัสดุอื่นๆ แง่มุมเหล่านี้ยังคงต้องการการศึกษาเพิ่มเติม
วันที่โพสต์: 15 พฤษภาคม 2561