ประเภทของปฏิกิริยาซิลิโคนคาร์ไบด์แบบเชื่อมติด (RBSiC/SiSiC)
ปัจจุบันมีผู้ผลิตจำนวนมากที่จัดหาผลิตภัณฑ์ SIC แบบ Reaction Bonded ให้กับอุตสาหกรรมต่างๆ บริษัท ชานตง จงเผิง สเปเชียล เซรามิกส์ จำกัด เป็นหนึ่งในซัพพลายเออร์ชั้นนำที่มีผลิตภัณฑ์ SIC แบบ Reaction Bonded ที่หลากหลาย เช่น หัวฉีดและอื่นๆ ในอุตสาหกรรมไฟฟ้า เซรามิก เตาเผา เหล็กและเหล็กกล้า เหมืองแร่ ถ่านหิน อะลูมินา ปิโตรเลียม เคมีภัณฑ์ การกำจัดซัลเฟอร์แบบเปียก การผลิตเครื่องจักร และอุตสาหกรรมพิเศษอื่นๆ ทั่วโลก
SIC ที่ถูกพันธะปฏิกิริยาสามารถแบ่งออกได้เป็นซิลิกอนคาร์ไบด์ที่ยึดด้วยปฏิกิริยาและซิลิกอนคาร์ไบด์ที่เกิดปฏิกิริยาขึ้นอยู่กับว่าช่องว่างเริ่มต้นมีอนุภาคซิลิกอนคาร์ไบด์หรือไม่
ซิลิกอนคาร์ไบด์ที่ยึดด้วยปฏิกิริยา
ซิลิคอนคาร์ไบด์แบบ Reaction-bonded หมายถึงกระบวนการสร้างคอมโพสิตซิลิคอนคาร์ไบด์ ในกรณีนี้ ชิ้นงานเริ่มต้นจะมีผงซิลิคอนคาร์ไบด์ ในกระบวนการทำปฏิกิริยา คาร์บอนและซิลิคอนจะทำปฏิกิริยากันเพื่อสร้างเฟสซิลิคอนคาร์ไบด์ใหม่และรวมเข้ากับซิลิคอนคาร์ไบด์เดิม กระบวนการเตรียมมีดังนี้ ซึ่งเป็นวิธีการที่ใช้กันทั่วไป:
การผสมผงซิลิกอนคาร์ไบด์ ผงคาร์บอน และสารยึดเกาะอินทรีย์
การสร้างส่วนผสมให้แห้งและหลุดออก
ในที่สุดก็ได้ซิลิกอนคาร์ไบด์ที่ยึดด้วยปฏิกิริยาผ่านการแทรกซึมของซิลิกอน
โดยทั่วไปแล้ว ซิลิคอนคาร์ไบด์ที่ยึดติดด้วยปฏิกิริยาที่ผลิตขึ้นด้วยวิธีนี้จะมีเม็ดผลึกซิลิคอนคาร์ไบด์หยาบและมีปริมาณซิลิคอนอิสระสูง อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้มีกระบวนการที่ง่ายและต้นทุนต่ำ ปัจจุบัน
ซิลิกอนคาร์ไบด์ที่เกิดจากปฏิกิริยา
แท่งเริ่มต้นของซิลิคอนคาร์ไบด์ที่ขึ้นรูปด้วยปฏิกิริยาจะมีเฉพาะคาร์ไบด์เท่านั้น แท่งเริ่มต้นของคาร์บอนที่มีรูพรุนจะทำปฏิกิริยากับซิลิคอนหรือโลหะผสมซิลิคอนเพื่อเตรียมวัสดุคอมโพสิตซิลิคอนคาร์ไบด์ กระบวนการนี้คิดค้นโดย Hucke เป็นครั้งแรก วิธี Hucke ก็มีข้อเสียเช่นกัน คือ กระบวนการเตรียมมีความซับซ้อนมากกว่า และค่าใช้จ่ายของวิธีนี้สูงกว่า ขณะเดียวกัน ก๊าซจำนวนมากจะก่อตัวขึ้นในระหว่างการแตกร้าวเนื่องจากความร้อน ซึ่งจะทำให้กระเบื้องแตกร้าวได้ง่าย ดังนั้นวิธีนี้จึงผลิตผลิตภัณฑ์ขนาดใหญ่ได้ยากกว่า
นอกจากนี้ ปิโตรเลียมโค้กยังใช้เป็นวัตถุดิบในการเตรียมแผ่นคาร์บอนทั้งหมด แล้วจึงขึ้นรูปซิลิคอนคาร์ไบด์ อย่างไรก็ตาม คุณสมบัติของวัสดุที่เตรียมได้ค่อนข้างต่ำ โดยทั่วไปความแข็งแรงของปิโตรเลียมโค้กจะต่ำกว่า 400 เมกะปาสคาล ความสม่ำเสมอของซิลิคอนคาร์ไบด์ที่ได้ยังไม่ดีนัก เนื่องจากปิโตรเลียมโค้กมีต้นทุนต่ำ ต้นทุนของวิธีนี้จึงค่อนข้างต่ำ
Sสรุป
เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการเตรียมเซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์แบบอื่นๆ วิธีการเชื่อมประสานปฏิกิริยามีข้อได้เปรียบเฉพาะตัว ปัจจุบันงานวิจัยในสาขานี้ส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่การศึกษากระบวนการเผาผนึกและลักษณะโครงสร้างและคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ อย่างไรก็ตาม งานวิจัยเกี่ยวกับการขึ้นรูปแผ่นเปล่ายังมีอยู่ค่อนข้างน้อย แม้ว่าจะมีการศึกษามากมายเกี่ยวกับกลไกการเกิดปฏิกิริยาระหว่างกัน แต่ก็มีการศึกษาเกี่ยวกับจลนพลศาสตร์การซึมผ่าน กลไกการเกิดปฏิกิริยา และองค์ประกอบของเฟสวัสดุในกระบวนการผสมโลหะผสมอยู่น้อย มีการศึกษาเกี่ยวกับการเตรียมวัสดุที่มีคุณสมบัติและโครงสร้างที่ควบคุมได้โดยการแทรกซึมซิลิคอนร่วมกับวัสดุอื่นๆ อยู่น้อย ซึ่งยังคงต้องมีการศึกษาในประเด็นเหล่านี้ต่อไป
เวลาโพสต์: 15 พฤษภาคม 2561