ความสำคัญของกระบวนการดัดแปลงผงซิลิกอนคาร์ไบด์

ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) เป็นวัสดุอนินทรีย์อโลหะที่มีการใช้งานที่หลากหลายและมีโอกาสในการพัฒนาที่ดี หลังจากถูกทำให้เป็นเซรามิกแล้ว ก็จะเป็นวัสดุโครงสร้างที่ดีเยี่ยม มีโมดูลัสยืดหยุ่นสูง และมีความแข็งจำเพาะ ไม่ง่ายที่จะเปลี่ยนรูป และมีค่าการนำความร้อนสูงและค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำได้กลายเป็นหนึ่งในข้อพิจารณาหลักสำหรับวัสดุเครื่องยนต์ความร้อนที่อุณหภูมิสูง และสามารถใช้ในหัวฉีดที่มีอุณหภูมิสูง ใบพัดกังหัน โรเตอร์เทอร์โบชาร์จเจอร์ ฯลฯ

ดังนั้น อุตสาหกรรมจึงได้หยิบยกข้อกำหนดที่สูงขึ้นสำหรับเซรามิก SiC ในแง่ของความแม่นยำทางเรขาคณิต ความแข็งแรง ความทนทาน และความน่าเชื่อถือ และกระบวนการขึ้นรูปเป็นส่วนสำคัญ กระบวนการขึ้นรูปที่แตกต่างกันมีผลกระทบมากขึ้นต่อประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์เซรามิก เช่น ความยาก ความยากลำบากในการเตรียมผลิตภัณฑ์ที่มีรูปร่างซับซ้อน ความหนาแน่นของเซรามิกไม่เพียงพอ ฯลฯ การมีอยู่ของข้อบกพร่องเหล่านี้จะจำกัดการใช้งานในสาขาระดับสูง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเตรียมผลิตภัณฑ์เซรามิกที่มีประสิทธิภาพดีเยี่ยมและมีความน่าเชื่อถือสูง จำเป็นต้องสำรวจปัจจัยที่ส่งผลต่อประสิทธิผลของกระบวนการขึ้นรูป

ชั้นซิลิคอนไดออกไซด์บนพื้นผิวของซิลิคอนคาร์ไบด์จะส่งผลต่อการกระจายตัวของผงในเฟสน้ำ ซิลิคอนไดออกไซด์ จะเกิดกลุ่มซิลิคอนไฮดรอกซิล “Si-OH” ในเฟสน้ำ กลุ่มซิลิคอนไฮดรอกซิลมีสภาพเป็นกรดในเฟสน้ำ ดังนั้นการกระจายตัวของซิลิคอนคาร์ไบด์คือ จุดไอโซอิเล็กทริกมีสภาพเป็นกรด ยิ่งมีซิลิคอนไดออกไซด์มาก จุดไอโซอิเล็กทริกของซิลิคอนคาร์ไบด์ก็จะยิ่งใกล้ถึงปลายที่เป็นกรด เมื่อค่า pH ต่ำกว่าจุดไอโซอิเล็กทริกของผง ไซลานอลจะดึงดูดไอออนของไฮโดรเจน ทำให้พื้นผิวอนุภาคมีประจุบวก และทำให้ศักย์ซีตากลายเป็นค่าบวก ภายใต้สภาวะที่เป็นด่าง ไซลานอลจะทำปฏิกิริยากับความเข้มข้นสูงของ OH- ในสารละลายเพื่อสร้าง [Si-O]- บน พื้นผิวของผงทำให้พื้นผิวของอนุภาคมีประจุลบ ดังนั้นศักย์ซีต้าจึงเป็นลบด้วย

การกระจายตัวของผงในช่วงน้ำมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับค่าสัมบูรณ์ของศักย์ซีต้า ดังนั้นชั้นซิลิกาที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวของผงจึงมีบทบาทสำคัญในการกระจายตัวของผง

วิธีการดัดแปลงทางเคมี หมายถึง ปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการเคลือบพื้นผิว ซึ่งเป็นวิธีการทั่วไปในการดัดแปลงผง การเคลือบพื้นผิวแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ การเคลือบอนินทรีย์ และการเคลือบอินทรีย์ โดยส่วนใหญ่จะสะสมชั้นของออกไซด์ ไฮดรอกไซด์ หรือ อินทรียวัตถุบนพื้นผิวของผงอนินทรีย์เมื่อเคลือบเป็นออกไซด์หรือไฮดรอกไซด์เรียกว่าเคลือบอนินทรีย์เมื่อเคลือบเป็นอินทรีย์เรียกว่าเคลือบอินทรีย์

วิธีการเคลือบอนินทรีย์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยวิธีการไฮโดรไลซิสของอัลคอกไซด์, วิธีการตกตะกอนแบบสม่ำเสมอ, วิธีการสร้างนิวเคลียสที่ไม่สม่ำเสมอ และวิธีโซล วิธีการเจล ฯลฯ วิธีที่ดีที่สุดคือวิธีการสร้างนิวเคลียสที่ไม่สม่ำเสมอ การเคลือบดัดแปลงแบบอินทรีย์ช่วยเพิ่มอุปสรรคด้านไฟฟ้าสถิตและสเตอริก ของผงอนินทรีย์จึงช่วยเพิ่มการกระจายตัว วิธีการเคลือบแบบอินทรีย์ส่วนใหญ่ ได้แก่ การปลูกถ่ายพื้นผิวแบบอินทรีย์ การเคลือบการดูดซับพื้นผิว และการปรับเปลี่ยนการห่อหุ้ม ส่วนใหญ่จะใช้ในการกระจายตัวของวัสดุคอมโพสิตหรือตัวเติมอนินทรีย์เพื่อปรับปรุงความสามารถในการเปียกน้ำและความเข้ากันได้ของผงอนินทรีย์และเมทริกซ์อินทรีย์ นอกจากนี้ยังใช้เพื่อปรับปรุงการกระจายตัวของผงอนินทรีย์ในน้ำ

ผง SiC ขนาดไมครอนที่กระจายตัวได้สูงเป็นเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการรับผลิตภัณฑ์เซรามิกที่มีความแม่นยำ ความแข็งแรง ความเหนียว และความน่าเชื่อถือสูง ดังนั้น การสำรวจเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องเพื่อเตรียมเซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์ที่สามารถใช้ในสาขาระดับไฮเอนด์จึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง .