จะทำซิลิกอนคาร์ไบด์ออกจากกรวดได้อย่างไร?

เมนูเนื้อหา

บทนำเกี่ยวกับซิลิกอนคาร์ไบด์

การผลิตซิลิกอนคาร์ไบด์

- 1. กระบวนการ Acheson

- 2. กระบวนการ Lely

- 3. การสะสมไอเคมี (CVD)

- 4. โพลีเมอร์ preceramic

ทำสารประกอบซิลิกอนคาร์ไบด์จากกรวด

- 1. กระบวนการเผา

- 2. กดร้อน

การใช้งานของซิลิกอนคาร์ไบด์

- 1. วัสดุขัด

- 2. เซมิคอนดักเตอร์

- 3. ส่วนประกอบเซรามิก

- 4. การบินและอวกาศ

- 5. แอปพลิเคชันชีวการแพทย์

แนวโน้มในอนาคตในการผลิตซิลิกอนคาร์ไบด์

บทสรุป

คำถามที่พบบ่อย

- 1. วิธีหลักในการผลิตซิลิกอนคาร์ไบด์คืออะไร?

- 2. ซิลิคอนคาร์ไบด์ใช้เป็นสารกัดกร่อนได้อย่างไร?

- 3. แอพพลิเคชั่นของซิลิกอนคาร์ไบด์ในอิเล็กทรอนิกส์คืออะไร?

- 4. ซิลิกอนคาร์ไบด์สามารถใช้ในการใช้งานด้านชีวการแพทย์ได้หรือไม่?

- 5. แนวโน้มในอนาคตในการผลิตซิลิกอนคาร์ไบด์คืออะไร?

การอ้างอิง:

ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SIC) เป็นวัสดุที่มีมูลค่าสูงเนื่องจากความแข็งพิเศษการนำความร้อนและความต้านทานทางเคมี มันถูกใช้อย่างกว้างขวางว่าเป็นสารสังหารเซมิคอนดักเตอร์และในเซรามิกประสิทธิภาพสูง บทความนี้จะสำรวจวิธีการทำ สารประกอบ ซิลิกอนคาร์ไบด์ จากกรวดมุ่งเน้นไปที่กระบวนการผลิตแอปพลิเคชันและแนวโน้มในอนาคต

บทนำเกี่ยวกับซิลิกอนคาร์ไบด์

ซิลิกอนคาร์ไบด์เป็นสารประกอบสังเคราะห์ที่เกิดจากการรวมทรายซิลิกาและคาร์บอนที่อุณหภูมิสูง เป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องความแข็งจัดอันดับต่ำกว่าเพชรและความเก่งกาจในการใช้งานอุตสาหกรรมต่างๆ

การผลิตซิลิกอนคาร์ไบด์

1. กระบวนการ Acheson

วิธีที่พบบ่อยที่สุดในการผลิตซิลิกอนคาร์ไบด์เกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนส่วนผสมของทรายซิลิกาและคาร์บอนในเตาต้านทานไฟฟ้าที่อุณหภูมิระหว่าง 1,600 ° C และ 2,500 ° C กระบวนการนี้ให้ระดับความบริสุทธิ์ช่วงด้วยคริสตัลที่ไม่มีสีเป็นสิ่งที่บริสุทธิ์ที่สุด

2. กระบวนการ Lely

วิธีนี้เกี่ยวข้องกับผง SIC ที่อ่อนตัวลงในสปีชีส์อุณหภูมิสูงและทำให้มันกลายเป็นผลึกเดี่ยว มันผลิตผลึกคุณภาพสูงซึ่งมักจะเป็นระยะ 6H-SIC

3. การสะสมไอเคมี (CVD)

ลูกบาศก์ sic ปลูกโดยใช้ CVD ของไซเลนไฮโดรเจนและไนโตรเจน กระบวนการนี้ช่วยให้สามารถควบคุมโครงสร้างผลึกและความบริสุทธิ์ได้อย่างแม่นยำ

4. โพลีเมอร์ preceramic

โพลีเมอร์เหล่านี้มีไพโรไลซ์ที่อุณหภูมิต่ำเพื่อสร้างรูปร่าง sic ที่ซับซ้อน วัสดุเช่น polycarbosilanes ใช้เป็นสารตั้งต้น

ทำสารประกอบซิลิกอนคาร์ไบด์จากกรวด

ในการสร้างสารประกอบซิลิกอนคาร์ไบด์จากกรวดคุณต้องทำตามกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการเผาหรือกดกรวดร้อนในรูปแบบที่เหนียวแน่น

1. กระบวนการเผา

1. การเตรียมวัสดุ: กรวดซิลิกอนคาร์ไบด์ผสมกับสารยึดเกาะ (เช่นเรซินฟีนอลิก) เพื่อเพิ่มการทำงานร่วมกัน

2. การเผา: ส่วนผสมถูกทำให้ร้อนในเตาหลอมภายใต้ความดันและอุณหภูมิสูง (เช่น 1,800 ° C) เพื่อสร้างร่างกายเซรามิกที่เป็นของแข็ง

3. โพสต์การประมวลผล: ร่างกายที่ถูกเผาสามารถกลึงกับรูปร่างที่ต้องการ

2. กดร้อน

1. การเตรียมวัสดุ: คล้ายกับการเผา แต่ด้วยการเพิ่มความดันในระหว่างการให้ความร้อน

2. การกดร้อน: ส่วนผสมถูกกดในแม่พิมพ์ภายใต้ความดันและอุณหภูมิสูง

3. การโพสต์การประมวลผล: เซรามิกที่เกิดขึ้นนั้นมีความหนาแน่นและสม่ำเสมอมากขึ้น

การใช้งานของซิลิกอนคาร์ไบด์

ซิลิคอนคาร์ไบด์ค้นหาแอปพลิเคชันในหลายอุตสาหกรรมเนื่องจากคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์:

1. วัสดุขัด

ใช้ในการบดล้อและกระดาษทรายเนื่องจากความแข็ง

2. เซมิคอนดักเตอร์

ใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้พลังงานสูงและแผงโซลาร์เซลล์

3. ส่วนประกอบเซรามิก

ใช้ในส่วนที่ทนต่อการสึกหรอเช่นแมวน้ำและแบริ่ง

4. การบินและอวกาศ

ใช้ในหัวฉีดจรวดและโล่ความร้อนเนื่องจากความเสถียรทางความร้อน

5. แอปพลิเคชันชีวการแพทย์

ใช้ในการปลูกถ่ายและเครื่องมือผ่าตัดเนื่องจากความเข้ากันได้ทางชีวภาพ

แนวโน้มในอนาคตในการผลิตซิลิกอนคาร์ไบด์

1. เทคนิคการเผาขั้นสูง: การปรับปรุงกระบวนการเผาเพื่อเพิ่มคุณสมบัติของวัสดุ

2. การพิมพ์ 3 มิติ: การใช้โพลีเมอร์ preceramic เพื่อสร้างโครงสร้าง SIC ที่ซับซ้อน

3. ความยั่งยืน: มุ่งเน้นการลดการใช้พลังงานและของเสียในระหว่างการผลิต

บทสรุป

การสร้างสารประกอบซิลิกอนคาร์ไบด์จากกรวดเกี่ยวข้องกับกระบวนการขั้นสูงเช่นการเผาและการกดร้อน เทคนิคเหล่านี้ช่วยให้การผลิตเซรามิกคุณภาพสูงด้วยความแข็งที่ยอดเยี่ยมและการนำความร้อน ในขณะที่เทคโนโลยีวิวัฒนาการนวัตกรรมในวิธีการผลิตจะช่วยเพิ่มยูทิลิตี้ของซิลิคอนคาร์ไบด์ในอุตสาหกรรม

คำถามที่พบบ่อย

1. วิธีหลักในการผลิตซิลิกอนคาร์ไบด์คืออะไร?

วิธีการหลักเกี่ยวข้องกับการทำความร้อนทรายซิลิกาและคาร์บอนในเตาต้านทานไฟฟ้าหรือที่เรียกว่ากระบวนการ ACHESON

2. ซิลิคอนคาร์ไบด์ใช้เป็นสารกัดกร่อนได้อย่างไร?

Silicon Carbide Grit ใช้ในการบดล้อและกระดาษทรายเนื่องจากความแข็งซึ่งอยู่ต่ำกว่าเพชร

3. แอพพลิเคชั่นของซิลิกอนคาร์ไบด์ในอิเล็กทรอนิกส์คืออะไร?

ซิลิคอนคาร์ไบด์ใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พลังงานสูงและแผงเซลล์แสงอาทิตย์เนื่องจากคุณสมบัติเซมิคอนดักเตอร์

4. ซิลิกอนคาร์ไบด์สามารถใช้ในการใช้งานด้านชีวการแพทย์ได้หรือไม่?

ใช่ซิลิกอนคาร์ไบด์ใช้ในการปลูกถ่ายและเครื่องมือผ่าตัดเนื่องจากความเข้ากันได้ทางชีวภาพและความต้านทานต่อการกัดกร่อน

5. แนวโน้มในอนาคตในการผลิตซิลิกอนคาร์ไบด์คืออะไร?

แนวโน้มในอนาคตรวมถึงเทคนิคการเผาผลาญขั้นสูงการพิมพ์ 3 มิติด้วยโพลีเมอร์ preceramic และมุ่งเน้นไปที่ความยั่งยืน

การอ้างอิง:

[1] https://www.abrasivesshots.com/blog/silicon-carbide-for-abrasive-blasting

[2] https://greensiliconcarbide.com/product/60-grit-green-silicon-carbide/

[3] https://en.wikipedia.org/wiki/silicon_carbide

[4] https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/039800.la

[5] https://www.yafitcn.com/how-is-silicon-carbide-made/

[6] https://xinliabrasive.en.made-in-china.com/product/webrsvoolmuk/china-polishing-andgrinding-grit-black-lack-silicon-carbide-10-6000-mesh-grit-and-powder.html.html.html.html.html.html

[7] https://www.reddit.com/r/sharpening/comments/f3uxfq/silicon_carbide_powder_for_lapping/

[8] https://www.hoffmann-group.com/sg/en/hsg/p/552250-150

[9] https://www.buehler.com/blog/grinding-and-polishing-guide/

[10] https://www.silicon-carbides.com/blog/particle-size-of-silicon-carbide.html