ການເປີດເຜີຍຄຸນສົມບັດທີ່ເປັນເອກະລັກແລະຄວາມສົດໃສດ້ານການນໍາໃຊ້ຂອງ micropowder silicon carbide ສີຂຽວ
ໃນຂົງເຂດວັດສະດຸເຕັກໂນໂລຢີສູງໃນປະຈຸບັນ, micropowder ສີຂຽວ silicon carbide ຄ່ອຍໆກາຍເປັນຈຸດສຸມຂອງຄວາມສົນໃຈໃນຊຸມຊົນວິທະຍາສາດວັດສະດຸທີ່ມີຄຸນສົມບັດທາງກາຍະພາບແລະເຄມີທີ່ເປັນເອກະລັກ. ທາດປະສົມນີ້ປະກອບດ້ວຍອົງປະກອບຂອງຄາບອນແລະຊິລິໂຄນໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມສົດໃສດ້ານການນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນຂົງເຂດອຸດສາຫະກໍາຈໍານວນຫຼາຍເນື່ອງຈາກໂຄງສ້າງໄປເຊຍກັນພິເສດແລະປະສິດທິພາບທີ່ດີເລີດ. ບົດຄວາມນີ້ຈະຄົ້ນຫາໃນຄວາມເລິກຄຸນສົມບັດທີ່ເປັນເອກະລັກຂອງ micropowder silicon carbide ສີຂຽວແລະຄວາມສາມາດນໍາໃຊ້ຂອງຕົນໃນຂົງເຂດຕ່າງໆ.
1. ລັກສະນະພື້ນຖານຂອງ micropowder silicon carbide ສີຂຽວ
ສີຂຽວ silicon carbide (SiC) ເປັນວັດສະດຸ superhard ສັງເຄາະແລະເປັນຂອງປະສົມພັນທະບັດ covalent. ໂຄງປະກອບການໄປເຊຍກັນຂອງມັນນໍາສະເຫນີລະບົບ hexagonal ທີ່ມີການຈັດລຽງຄ້າຍຄືເພັດ. ສີຂຽວ silicon carbide micropowder ປົກກະຕິແລ້ວຫມາຍເຖິງຜະລິດຕະພັນຜົງທີ່ມີຂະຫນາດອະນຸພາກຂອງ 0.1-100 microns, ແລະສີຂອງມັນນໍາສະເຫນີຄວາມຫລາກຫລາຍຂອງໂຕນຈາກສີຂຽວອ່ອນຫາສີຂຽວຊ້ໍາເນື່ອງຈາກຄວາມບໍລິສຸດແລະ impurity ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.
ຈາກໂຄງສ້າງກ້ອງຈຸລະທັດ, ແຕ່ລະປະລໍາມະນູຂອງຊິລິໂຄນຢູ່ໃນແກ້ວສີຂຽວ silicon carbide ໄປເຊຍກັນປະກອບເປັນການປະສານງານ tetrahedral ກັບສີ່ປະລໍາມະນູກາກບອນ. ໂຄງສ້າງພັນທະບັດ covalent ທີ່ເຂັ້ມແຂງນີ້ເຮັດໃຫ້ວັດສະດຸມີຄວາມແຂງສູງແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງທາງເຄມີ. ມັນເປັນມູນຄ່າທີ່ສັງເກດວ່າຄວາມແຂງຂອງ Mohs ຂອງ silicon carbide ສີຂຽວເຖິງ 9.2-9.3, ທີສອງພຽງແຕ່ເພັດແລະ cubic boron nitride, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ມັນ irreplaceable ໃນພາກສະຫນາມຂອງ abrasives ໄດ້.
2. ຄຸນສົມບັດທີ່ເປັນເອກະລັກຂອງ micropowder silicon carbide ສີຂຽວ
1. ຄຸນສົມບັດກົນຈັກທີ່ດີເລີດ
ຄຸນນະສົມບັດທີ່ໂດດເດັ່ນທີ່ສຸດຂອງ micropowder silicon carbide ສີຂຽວແມ່ນຄວາມແຂງສູງທີ່ສຸດ. ຄວາມແຂງຂອງ Vickers ສາມາດບັນລຸ 2800-3300kg / mm², ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ມັນປະຕິບັດໄດ້ດີໃນເວລາທີ່ການປຸງແຕ່ງວັດສະດຸແຂງ. ໃນເວລາດຽວກັນ, ສີຂຽວ silicon carbide ຍັງມີຄວາມເຂັ້ມແຂງບີບອັດທີ່ດີແລະຍັງສາມາດຮັກສາຄວາມເຂັ້ມແຂງກົນຈັກສູງໃນອຸນຫະພູມສູງ. ຄຸນສົມບັດນີ້ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະໃຊ້ມັນໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຮຸນແຮງ.
2. ຄຸນສົມບັດຄວາມຮ້ອນທີ່ດີເລີດ
ການນໍາຄວາມຮ້ອນຂອງ silicon carbide ສີຂຽວແມ່ນສູງເຖິງ 120-200W / (m·K), ເຊິ່ງແມ່ນ 3-5 ເທົ່າຂອງເຫຼັກທໍາມະດາ. ການນໍາຄວາມຮ້ອນທີ່ດີເລີດນີ້ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນອຸປະກອນການລະບາຍຄວາມຮ້ອນທີ່ເຫມາະສົມ. ສິ່ງທີ່ຫນ້າປະຫລາດໃຈກວ່ານັ້ນແມ່ນວ່າຄ່າສໍາປະສິດການຂະຫຍາຍຄວາມຮ້ອນຂອງສີຂຽວ silicon carbide ແມ່ນພຽງແຕ່ 4.0 × 10⁻⁶ / ℃, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າມັນມີຄວາມຫມັ້ນຄົງດ້ານມິຕິທີ່ດີເລີດເມື່ອອຸນຫະພູມປ່ຽນແປງ, ແລະຈະບໍ່ເຮັດໃຫ້ເກີດການຜິດປົກກະຕິທີ່ຊັດເຈນຍ້ອນການຂະຫຍາຍຄວາມຮ້ອນແລະການຫົດຕົວ.
3. ຄວາມຫມັ້ນຄົງທາງເຄມີທີ່ໂດດເດັ່ນ
ໃນແງ່ຂອງຄຸນສົມບັດທາງເຄມີ, ສີຂຽວ silicon carbide ສະແດງໃຫ້ເຫັນ inertness ທີ່ເຂັ້ມແຂງທີ່ສຸດ. ມັນສາມາດຕ້ານການ corrosion ຂອງອາຊິດ, ເປັນດ່າງແລະການແກ້ໄຂເກືອຫຼາຍທີ່ສຸດ, ແລະສາມາດຄົງທີ່ເຖິງແມ່ນວ່າອຸນຫະພູມສູງ. ການທົດລອງສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ silicon carbide ສີຂຽວຍັງສາມາດຮັກສາຄວາມຫມັ້ນຄົງທີ່ດີໃນສະພາບແວດລ້ອມ oxidizing ຕ່ໍາກວ່າ 1000 ℃, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ມັນມີທ່າແຮງສໍາລັບການນໍາໃຊ້ໃນໄລຍະຍາວໃນສະພາບແວດລ້ອມ corrosive.
4. ຄຸນສົມບັດໄຟຟ້າພິເສດ
ສີຂຽວ silicon carbide ເປັນອຸປະກອນ semiconductor bandgap ກ້ວາງທີ່ມີຄວາມກວ້າງຂອງ bandgap ຂອງ 3.0eV, ເຊິ່ງມີຂະຫນາດໃຫຍ່ກ່ວາ 1.1eV ຂອງຊິລິຄອນ. ຄຸນນະສົມບັດນີ້ເຮັດໃຫ້ມັນສາມາດທົນທານຕໍ່ແຮງດັນແລະອຸນຫະພູມທີ່ສູງຂຶ້ນ, ແລະມີຂໍ້ດີທີ່ເປັນເອກະລັກໃນຂົງເຂດອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກພະລັງງານ. ນອກຈາກນັ້ນ, ສີຂຽວ silicon carbide ຍັງມີການເຄື່ອນໄຫວຂອງເອເລັກໂຕຣນິກສູງ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ມັນສາມາດພັດທະນາອຸປະກອນທີ່ມີຄວາມໄວສູງ.
3. ຂະບວນການກະກຽມຂອງ micropowder silicon carbide ສີຂຽວ
ການກະກຽມຂອງ micropowder silicon carbide ສີຂຽວສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຮັບຮອງເອົາຂະບວນການ Acheson. ວິທີການນີ້ປະສົມດິນຊາຍ quartz ແລະ petroleum coke ໃນອັດຕາສ່ວນທີ່ແນ່ນອນແລະເຮັດຄວາມຮ້ອນໃຫ້ເຂົາເຈົ້າເຖິງ 2000-2500 ℃ໃນ furnace ຕ້ານການຕິກິຣິຍາ. ກາກໄຍຊິລິຄອນສີຂຽວທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍປະຕິກິລິຢາແມ່ນຜ່ານຂະບວນການຕ່າງໆເຊັ່ນ: ການຂັດ, ການໃຫ້ຄະແນນ, ແລະການເກັບເພື່ອສຸດທ້າຍໄດ້ຜະລິດຕະພັນຝຸ່ນຈຸນລະພາກທີ່ມີຂະຫນາດຂອງອະນຸພາກທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.
ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ດ້ວຍຄວາມກ້າວຫນ້າຂອງເຕັກໂນໂລຢີ, ບາງວິທີການກະກຽມໃຫມ່ໄດ້ເກີດຂື້ນ. ການປ່ອຍອາຍພິດທາງເຄມີ (CVD) ສາມາດກະກຽມຝຸ່ນຊິລິຄອນ carbide ສີຂຽວ nano ທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງ; ວິທີການ sol-gel ສາມາດຄວບຄຸມຂະຫນາດອະນຸພາກແລະ morphology ຂອງຝຸ່ນໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງ; ວິທີການ plasma ສາມາດບັນລຸການຜະລິດຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງແລະປັບປຸງປະສິດທິພາບການຜະລິດ. ຂະບວນການໃຫມ່ເຫຼົ່ານີ້ສະຫນອງຄວາມເປັນໄປໄດ້ຫຼາຍສໍາລັບການເພີ່ມປະສິດທິພາບແລະການຂະຫຍາຍຕົວຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງ micropowder silicon carbide ສີຂຽວ.
4. ພື້ນທີ່ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຕົ້ນຕໍຂອງ micropowder silicon carbide ສີຂຽວ
1. ການຂັດຄວາມແມ່ນຍໍາແລະການຂັດ
ໃນຖານະທີ່ເປັນສານຂັດຢາງທີ່ແຂງແກ່ນ, ສີຂຽວ silicon carbide micropowder ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການປຸງແຕ່ງຄວາມແມ່ນຍໍາຂອງຊີມັງ carbide, ceramics, ແກ້ວແລະອຸປະກອນອື່ນໆ. ໃນອຸດສາຫະກໍາ semiconductor, ຝຸ່ນ silicon carbide ສີຂຽວທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງແມ່ນໃຊ້ສໍາລັບການຂັດແຜ່ນ silicon wafers, ແລະການປະຕິບັດການຕັດຂອງມັນແມ່ນດີກວ່າຂອງ alumina abrasives ແບບດັ້ງເດີມ. ໃນພາກສະຫນາມຂອງການປຸງແຕ່ງອົງປະກອບ optical, ຝຸ່ນ silicon carbide ສີຂຽວສາມາດບັນລຸ roughness ດ້ານ nano-scale ແລະຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການປະມວນຜົນຂອງອົງປະກອບ optical ຄວາມແມ່ນຍໍາສູງ.
2. ວັດສະດຸເຊລາມິກຂັ້ນສູງ
ຝຸ່ນ silicon carbide ສີຂຽວເປັນວັດຖຸດິບທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບການກະກຽມຂອງ ceramics ປະສິດທິພາບສູງ. ceramics ໂຄງສ້າງທີ່ມີຄຸນສົມບັດກົນຈັກທີ່ດີເລີດແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຄວາມຮ້ອນສາມາດເຮັດໄດ້ໂດຍຜ່ານຂະບວນການ sintering ກົດຮ້ອນຫຼືປະຕິກິລິຍາ sintering. ປະເພດຂອງວັດສະດຸເຊລາມິກນີ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນອົງປະກອບທີ່ສໍາຄັນເຊັ່ນ: ການປະທັບຕາກົນຈັກ, bearings, ແລະ nozzles, ໂດຍສະເພາະໃນສະພາບການເຮັດວຽກທີ່ຮຸນແຮງເຊັ່ນ: ອຸນຫະພູມສູງແລະການກັດກ່ອນ.
3. ອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກ ແລະ semiconductor
ໃນຂົງເຂດເອເລັກໂຕຣນິກ, ຝຸ່ນ silicon carbide ສີຂຽວຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອກະກຽມວັດສະດຸ semiconductor bandgap ກວ້າງ. ອຸປະກອນພະລັງງານໂດຍອີງໃສ່ silicon carbide ສີຂຽວມີລັກສະນະການເຮັດວຽກຄວາມຖີ່ສູງ, ແຮງດັນສູງ, ແລະອຸນຫະພູມສູງ, ແລະສະແດງໃຫ້ເຫັນທ່າແຮງທີ່ຍິ່ງໃຫຍ່ໃນຍານພາຫະນະພະລັງງານໃຫມ່, ຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ smart ແລະຂົງເຂດອື່ນໆ. ການສຶກສາໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າອຸປະກອນພະລັງງານ silicon carbide ສີຂຽວສາມາດຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍພະລັງງານຫຼາຍກ່ວາ 50% ເມື່ອທຽບກັບອຸປະກອນທີ່ໃຊ້ຊິລິໂຄນແບບດັ້ງເດີມ.
4. ການເສີມທາດປະສົມ
ການເພີ່ມຝຸ່ນຊິລິຄອນ carbide ສີຂຽວເປັນໄລຍະເສີມກັບໂລຫະຫຼືໂພລີເມີມາຕຣິກເບື້ອງສາມາດປັບປຸງຄວາມເຂັ້ມແຂງ, ຄວາມແຂງແລະການຕໍ່ຕ້ານການສວມໃສ່ຂອງວັດສະດຸປະສົມຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ໃນຂົງເຂດການບິນອະວະກາດ, ສ່ວນປະກອບຂອງອາລູມິນຽມຊິລິຄອນ carbide ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຜະລິດຊິ້ນສ່ວນໂຄງສ້າງທີ່ມີນ້ໍາຫນັກເບົາແລະມີຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງ; ໃນອຸດສາຫະກໍາລົດຍົນ, ແຜ່ນເບກທີ່ເສີມດ້ວຍຊິລິໂຄນ carbide ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມທົນທານຕໍ່ອຸນຫະພູມສູງທີ່ດີເລີດ.
5. ວັດສະດຸ Refractory ແລະສານເຄືອບ
ການນໍາໃຊ້ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງອຸນຫະພູມສູງຂອງ silicon carbide ສີຂຽວ, ວັດສະດຸ refractory ປະສິດທິພາບສູງສາມາດໄດ້ຮັບການກະກຽມ. ໃນອຸດສາຫະກໍາການຫລອມເຫລໍກ, bricks refractory silicon carbide ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນອຸປະກອນທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງເຊັ່ນ furnace blast ແລະ converters. ນອກຈາກນັ້ນ, ການເຄືອບ silicon carbide ສາມາດສະຫນອງການສວມໃສ່ແລະການປ້ອງກັນ corrosion ທີ່ດີເລີດສໍາລັບວັດສະດຸພື້ນຖານ, ແລະຖືກນໍາໃຊ້ໃນອຸປະກອນເຄມີ, ແຜ່ນໃບຄ້າຍຄື turbine ແລະພາກສະຫນາມອື່ນໆ.