ការបង្ហាញលក្ខណៈសម្បត្តិពិសេស និងការរំពឹងទុកនៃការអនុវត្តរបស់មីក្រូម្សៅស៊ីលីកុនកាបូនកាបូនពណ៌បៃតង

ការបង្ហាញលក្ខណៈសម្បត្តិពិសេស និងការរំពឹងទុកនៃការអនុវត្តរបស់មីក្រូម្សៅស៊ីលីកុនកាបូនកាបូនពណ៌បៃតង

នៅក្នុងវិស័យសម្ភារៈបច្ចេកវិទ្យាខ្ពស់នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ មីក្រូម្សៅស៊ីលីកុនកាបូនកាបូនពណ៌បៃតងកំពុងក្លាយជាការយកចិត្តទុកដាក់បន្តិចម្តងៗនៅក្នុងសហគមន៍វិទ្យាសាស្ត្រសម្ភារៈជាមួយនឹងលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត និងគីមីតែមួយគត់របស់វា។ សមាសធាតុនេះផ្សំឡើងពីធាតុកាបូន និងស៊ីលីកុនបានបង្ហាញពីការរំពឹងទុកនៃការអនុវត្តយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងវិស័យឧស្សាហកម្មជាច្រើន ដោយសាររចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ពិសេសរបស់វា និងដំណើរការល្អឥតខ្ចោះ។ អត្ថបទនេះនឹងស្វែងយល់ស៊ីជម្រៅអំពីលក្ខណៈសម្បត្តិពិសេសរបស់មីក្រូម្សៅស៊ីលីកុនកាបូនកាបូនពណ៌បៃតង និងសក្តានុពលនៃកម្មវិធីរបស់វាក្នុងវិស័យផ្សេងៗ។

1. លក្ខណៈជាមូលដ្ឋាននៃ micropowder silicon carbide ពណ៌បៃតង

Green silicon carbide (SiC) គឺជាសម្ភារៈសំយោគដ៏រឹងមាំ និងជាកម្មសិទ្ធិរបស់សមាសធាតុនៃចំណង covalent ។ រចនាសម្ព័នគ្រីស្តាល់របស់វាបង្ហាញពីប្រព័ន្ធឆកោនជាមួយនឹងការរៀបចំដូចពេជ្រ។ មីក្រូម្សៅ silicon carbide ពណ៌បៃតង ជាធម្មតាសំដៅលើផលិតផលម្សៅដែលមានទំហំភាគល្អិតចន្លោះពី 0.1-100 microns ហើយពណ៌របស់វាបង្ហាញពីភាពខុសគ្នានៃសម្លេងពីពណ៌បៃតងខ្ចីទៅពណ៌បៃតងងងឹត ដោយសារភាពបរិសុទ្ធ និងភាពមិនបរិសុទ្ធខុសៗគ្នា។

ពីរចនាសម្ព័ន្ធមីក្រូទស្សន៍ អាតូមស៊ីលីកុននីមួយៗនៅក្នុងគ្រីស្តាល់ស៊ីលីកុនកាបូនពណ៌បៃតងបង្កើតការសម្របសម្រួល tetrahedral ជាមួយអាតូមកាបូនចំនួនបួន។ រចនាសម្ព័ន្ធចំណង covalent ដ៏រឹងមាំនេះផ្តល់ឱ្យសម្ភារៈនូវភាពរឹងខ្ពស់ និងស្ថេរភាពគីមី។ គួរកត់សម្គាល់ថាភាពរឹងរបស់ Mohs នៃស៊ីលីកុនកាបូនពណ៌បៃតងឈានដល់ 9.2-9.3 ទីពីរបន្ទាប់ពីពេជ្រនិង boron nitride គូបដែលធ្វើឱ្យវាមិនអាចជំនួសបាននៅក្នុងវិស័យសំណឹក។

2. លក្ខណៈសម្បត្តិតែមួយគត់នៃ micropowder silicon carbide ពណ៌បៃតង

1. លក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចល្អឥតខ្ចោះ

លក្ខណៈពិសេសគួរឱ្យកត់សម្គាល់បំផុតនៃ micropowder silicon carbide ពណ៌បៃតងគឺភាពរឹងខ្ពស់របស់វា។ ភាពរឹងរបស់ Vickers អាចឡើងដល់ 2800-3300kg/mm² ដែលធ្វើឱ្យវាដំណើរការបានល្អនៅពេលកែច្នៃវត្ថុធាតុដើមរឹង។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ ស៊ីលីកុនកាបូនពណ៌បៃតងក៏មានកម្លាំងបង្ហាប់ល្អ ហើយនៅតែអាចរក្សាកម្លាំងមេកានិចខ្ពស់នៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។ លក្ខណៈពិសេសនេះធ្វើឱ្យវាអាចប្រើវានៅក្នុងបរិយាកាសខ្លាំង។

2. លក្ខណៈសម្បត្តិកំដៅដ៏ល្អ

ចរន្តកំដៅនៃស៊ីលីកុនកាបូនពណ៌បៃតងគឺខ្ពស់រហូតដល់ 120-200W/(m·K) ដែលខ្ពស់ជាងដែកធម្មតា 3-5 ដង។ ចរន្តកំដៅដ៏ល្អឥតខ្ចោះនេះធ្វើឱ្យវាក្លាយជាសម្ភារៈបញ្ចេញកំដៅដ៏ល្អ។ អ្វីដែលអស្ចារ្យជាងនេះទៅទៀតនោះគឺថាមេគុណពង្រីកកំដៅនៃស៊ីលីកុនកាបូនពណ៌បៃតងគឺត្រឹមតែ 4.0 × 10⁻⁶/℃ ដែលមានន័យថាវាមានស្ថេរភាពវិមាត្រដ៏ល្អនៅពេលសីតុណ្ហភាពផ្លាស់ប្តូរ ហើយនឹងមិនបង្កើតការខូចទ្រង់ទ្រាយជាក់ស្តែងដោយសារតែការពង្រីកកំដៅ និងការកន្ត្រាក់។

3. ស្ថេរភាពគីមីលេចធ្លោ

បើនិយាយពីលក្ខណៈសម្បត្តិគីមី ស៊ីលីកុនកាបូនពណ៌បៃតងបង្ហាញពីភាពអសកម្មខ្លាំង។ វាអាចទប់ទល់នឹងការច្រេះនៃអាស៊ីត អាល់កាឡាំង និងដំណោះស្រាយអំបិលភាគច្រើន ហើយអាចរក្សាស្ថិរភាពសូម្បីតែនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ក៏ដោយ។ ការពិសោធន៍បង្ហាញថា ស៊ីលីកុនកាបូនពណ៌បៃតងនៅតែអាចរក្សាស្ថិរភាពល្អនៅក្នុងបរិយាកាសអុកស៊ីតកម្មក្រោម 1000 ℃ ដែលធ្វើឱ្យវាមានសក្តានុពលសម្រាប់ការប្រើប្រាស់យូរអង្វែងក្នុងបរិស្ថានដែលច្រេះ។

4. លក្ខណៈសម្បត្តិអគ្គិសនីពិសេស

Green silicon carbide គឺជាសម្ភារៈ semiconductor bandgap ធំទូលាយដែលមានទទឹង bandgap នៃ 3.0eV ដែលមានទំហំធំជាង 1.1eV នៃ silicon ។ លក្ខណៈពិសេសនេះអនុញ្ញាតឱ្យវាទប់ទល់នឹងតង់ស្យុង និងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងមានគុណសម្បត្តិពិសេសក្នុងវិស័យឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកថាមពល។ លើសពីនេះទៀតស៊ីលីកុនកាបូនពណ៌បៃតងក៏មានការចល័តអេឡិចត្រុងខ្ពស់ផងដែរដែលធ្វើឱ្យវាអាចអភិវឌ្ឍឧបករណ៍ដែលមានប្រេកង់ខ្ពស់។

3. ដំណើរការរៀបចំមីក្រូម្សៅស៊ីលីកុនកាបូនកាបូនពណ៌បៃតង

ការរៀបចំមីក្រូម្សៅ silicon carbide ពណ៌បៃតងភាគច្រើនទទួលយកដំណើរការ Acheson ។ វិធីសាស្រ្តនេះលាយខ្សាច់រ៉ែថ្មខៀវ និងប្រេងកូកាកូឡាក្នុងសមាមាត្រជាក់លាក់មួយ ហើយកំដៅពួកវាដល់ 2000-2500 ℃ នៅក្នុងឡដែលធន់ទ្រាំសម្រាប់ប្រតិកម្ម។ សារធាតុ silicon carbide ពណ៌បៃតងដែលបង្កើតដោយប្រតិកម្ម ឆ្លងកាត់ដំណើរការដូចជា ការកំទេច ការចាត់ថ្នាក់ និងការរើសដើម្បីទទួលបានផលិតផលមីក្រូម្សៅដែលមានទំហំភាគល្អិតខុសៗគ្នា។

ក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំថ្មីៗនេះ ជាមួយនឹងភាពជឿនលឿននៃបច្ចេកវិទ្យា វិធីសាស្ត្ររៀបចំថ្មីមួយចំនួនបានលេចចេញមក។ ការបំភាយចំហាយគីមី (CVD) អាចរៀបចំម្សៅស៊ីលីកុនកាបៃពណ៌បៃតងកម្រិតណាណូដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់; វិធីសាស្រ្ត sol-gel អាចគ្រប់គ្រងទំហំភាគល្អិត និង morphology នៃម្សៅបានយ៉ាងត្រឹមត្រូវ; វិធីសាស្ត្រប្លាស្មាអាចសម្រេចបាននូវការផលិតជាបន្តបន្ទាប់ និងបង្កើនប្រសិទ្ធភាពផលិតកម្ម។ ដំណើរការថ្មីទាំងនេះផ្តល់នូវលទ្ធភាពកាន់តែច្រើនសម្រាប់ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពការអនុវត្ត និងការពង្រីកកម្មវិធីនៃ micropowder silicon carbide ពណ៌បៃតង។

4. តំបន់កម្មវិធីសំខាន់នៃ micropowder silicon carbide ពណ៌បៃតង

1. ភាពជាក់លាក់នៃការកិន និងប៉ូលា

ក្នុងនាមជាសារធាតុ abrasive ដ៏ខ្លាំងមួយ មីក្រូម្សៅស៊ីលីកុនកាបូនកាបូនពណ៌បៃតង ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងដំណើរការដ៏ជាក់លាក់នៃស៊ីម៉ងត៍ carbide សេរ៉ាមិច កញ្ចក់ និងសម្ភារៈផ្សេងទៀត។ នៅក្នុងឧស្សាហកម្ម semiconductor ម្សៅ silicon carbide ពណ៌បៃតងដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ ត្រូវបានប្រើសម្រាប់ polishing wafers silicon ហើយការកាត់របស់វាគឺល្អជាង alumina abrasives ប្រពៃណី។ នៅក្នុងវិស័យកែច្នៃសមាសធាតុអុបទិក ម្សៅស៊ីលីកុនកាបូនពណ៌បៃតងអាចសម្រេចបាននូវភាពរដុបនៃផ្ទៃណាណូ និងបំពេញតាមតម្រូវការដំណើរការនៃសមាសធាតុអុបទិកដែលមានភាពជាក់លាក់ខ្ពស់។

2. សម្ភារៈសេរ៉ាមិចកម្រិតខ្ពស់

ម្សៅស៊ីលីកុនកាបូនពណ៌បៃតងគឺជាវត្ថុធាតុដើមដ៏សំខាន់សម្រាប់ការរៀបចំសេរ៉ាមិចដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់។ រចនាសម្ព័ន្ធសេរ៉ាមិចដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិកល្អឥតខ្ចោះ និងស្ថេរភាពកម្ដៅអាចត្រូវបានធ្វើឡើងតាមរយៈដំណើរការ sintering ចុចក្តៅ ឬដំណើរការ sintering ។ ប្រភេទនៃសម្ភារៈសេរ៉ាមិចនេះត្រូវបានគេប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងសមាសធាតុសំខាន់ៗដូចជា ការផ្សាភ្ជាប់មេកានិក ទ្រនាប់ និងក្បាលម៉ាស៊ីន ជាពិសេសនៅក្នុងលក្ខខណ្ឌការងារដ៏លំបាកដូចជា សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងការច្រេះ។

3. ឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិក និងឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិក

នៅក្នុងវិស័យអេឡិចត្រូនិក ម្សៅស៊ីលីកុនកាបូនពណ៌បៃតង ត្រូវបានប្រើដើម្បីរៀបចំសម្ភារៈ semiconductor bandgap ធំទូលាយ។ ឧបករណ៍ថាមពលដែលមានមូលដ្ឋានលើស៊ីលីកុនកាបូនពណ៌បៃតងមានលក្ខណៈដំណើរការប្រេកង់ខ្ពស់ វ៉ុលខ្ពស់ និងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ហើយបង្ហាញសក្តានុពលដ៏អស្ចារ្យនៅក្នុងរថយន្តថាមពលថ្មី ក្រឡាចត្រង្គឆ្លាតវៃ និងផ្នែកផ្សេងៗទៀត។ ការសិក្សាបានបង្ហាញថាឧបករណ៍ថាមពលស៊ីលីកុនកាបូនពណ៌បៃតងអាចកាត់បន្ថយការបាត់បង់ថាមពលបានច្រើនជាង 50% បើធៀបនឹងឧបករណ៍ដែលមានមូលដ្ឋានលើស៊ីលីកុនប្រពៃណី។

4. ការពង្រឹងសមាសធាតុ

ការបន្ថែមម្សៅស៊ីលីកុនកាបូនពណ៌បៃតងជាដំណាក់កាលពង្រឹងទៅលើលោហៈធាតុ ឬវត្ថុធាតុ polymer អាចធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវកម្លាំង ភាពរឹង និងធន់នឹងការពាក់នៃសម្ភារៈសមាសធាតុ។ នៅក្នុងវិស័យអវកាស សមាសធាតុស៊ីលីកុនកាបូនដែលមានមូលដ្ឋានលើអាលុយមីញ៉ូម ត្រូវបានប្រើដើម្បីផលិតផ្នែករចនាសម្ព័ន្ធទម្ងន់ស្រាល និងកម្លាំងខ្ពស់; នៅក្នុងឧស្សាហកម្មរថយន្ត បន្ទះហ្វ្រាំងដែលបានពង្រឹងស៊ីលីកុន កាបូនបង្ហាញភាពធន់នឹងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។

5. សមា្ភារៈ refractory និងថ្នាំកូត

ដោយប្រើស្ថេរភាពសីតុណ្ហភាពខ្ពស់នៃស៊ីលីកុនកាបូនពណ៌បៃតង សមា្ភារៈ refractory មានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់អាចត្រូវបានរៀបចំ។ នៅក្នុងឧស្សាហកម្មដែករលាយ ឥដ្ឋ refractory silicon carbide ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងឧបករណ៍ដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ដូចជា ឡដុត និងឧបករណ៍បំប្លែង។ លើសពីនេះ ថ្នាំកូតស៊ីលីកុនកាបូនអាចផ្តល់នូវការពាក់ និងការការពារការ corrosion ដ៏ល្អឥតខ្ចោះសម្រាប់សម្ភារៈមូលដ្ឋាន ហើយត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងឧបករណ៍គីមី ម៉ាស៊ីនទួរប៊ីន និងផ្នែកផ្សេងៗទៀត។