Devwale pwopriyete inik ak kandida aplikasyon mikwopoud carbure silikon vèt la
Nan domèn materyèl teknolojik avanse jodi a, mikwopoud silikon kabid vèt la ap piti piti vin sant atansyon kominote syans materyèl la ak pwopriyete fizik ak chimik inik li yo. Konpoze sa a ki konpoze de eleman kabòn ak silikon te montre gwo pwospè aplikasyon nan anpil domèn endistriyèl akòz estrikti kristal espesyal li yo ak pèfòmans ekselan li yo. Atik sa a pral eksplore an pwofondè pwopriyete inik mikwopoud silikon kabid vèt la ak potansyèl aplikasyon li nan divès domèn.
1. Karakteristik debaz mikwopoud carbure silikon vèt la
Karbid Silisyòm vèt (SiC) se yon materyèl sentetik superdi epi li fè pati yon konpoze lyezon kovalan. Estrikti kristal li prezante yon sistèm egzagonal ak yon aranjman ki sanble ak yon dyaman. Mikwopoud karbid Silisyòm vèt anjeneral refere a pwodwi an poud ak yon gwosè patikil ki varye ant 0.1-100 mikron, epi koulè li prezante yon varyete ton soti nan vèt klè rive nan vèt fonse akòz diferan pite ak kontni enpurte.
Apati estrikti mikwoskopik la, chak atòm Silisyòm nan kristal vèt Silisyòm kabid la fòme yon kowòdinasyon tetraedrik ak kat atòm kabòn. Estrikti lyezon kovalan solid sa a bay materyèl la yon dite ak yon estabilite chimik ki wo anpil. Li enpòtan pou note ke dite Mohs Silisyòm kabid vèt la rive nan 9.2-9.3, dezyèm sèlman apre dyaman ak nitrid bor kib, sa ki fè li endispansab nan domèn abrazif yo.
2. Pwopriyete inik nan mikwopoud carbure silikon vèt la
1. Ekselan pwopriyete mekanik
Karakteristik ki pi remakab nan mikwopoud carbure silikon vèt la se dite ekstrèmman wo li. Dite Vickers li ka rive nan 2800-3300kg/mm², sa ki fè li byen pèfòme lè w ap trete materyèl di. An menm tan, carbure silikon vèt la gen yon bon rezistans konpresiv epi li ka toujou kenbe yon gwo rezistans mekanik nan tanperati ki wo. Karakteristik sa a pèmèt ou itilize li nan anviwònman ekstrèm.
2. Ekselan pwopriyete tèmik
Konduktivite tèmik carbure Silisyòm vèt la rive jiska 120-200W/(m·K), ki se 3-5 fwa pi wo pase sa asye òdinè a. Konduktivite tèmik ekselan sa a fè li yon materyèl ideyal pou disipasyon chalè. Sa ki pi etonan ankò se ke koyefisyan ekspansyon tèmik carbure Silisyòm vèt la se sèlman 4.0×10⁻⁶/℃, ki vle di ke li gen yon ekselan estabilite dimansyonèl lè tanperati a chanje, epi li pa pral pwodui defòmasyon evidan akòz ekspansyon ak kontraksyon tèmik.
3. Eksepsyonèl estabilite chimik
An tèm de pwopriyete chimik, carbure Silisyòm vèt la montre yon inertilite trè fò. Li ka reziste korozyon pifò asid, alkali ak solisyon sèl, epi li ka rete estab menm nan tanperati ki wo. Eksperyans yo montre ke carbure Silisyòm vèt la ka toujou kenbe yon bon estabilite nan yon anviwònman oksidan anba 1000 ℃, sa ki fè li potansyèl pou itilizasyon alontèm nan anviwònman koroziv.
4. Pwopriyete elektrik espesyal
Karbid Silisyòm vèt la se yon materyèl semi-kondiktè ki gen yon lajè espas bann (bandgap) 3.0eV, ki pi gwo pase 1.1eV Silisyòm nan. Karakteristik sa a pèmèt li reziste vòltaj ak tanperati ki pi wo, epi li gen avantaj inik nan domèn aparèy elektwonik pouvwa yo. Anplis de sa, karbid Silisyòm vèt la genyen tou yon gwo mobilite elektwon, sa ki pèmèt devlope aparèy frekans segondè.
3. Pwosesis preparasyon mikwopoud carbure silikon vèt la
Preparasyon mikwopoud silikòn vèt la sitou itilize pwosesis Acheson an. Metòd sa a melanje sab kwatz ak kok petwòl nan yon sèten pwopòsyon epi chofe yo a 2000-2500 ℃ nan yon fou rezistans pou reyaksyon. Karbid silikòn vèt an blòk ki pwodui pa reyaksyon an sibi pwosesis tankou kraze, gradyasyon, ak marinad pou finalman jwenn pwodwi mikwopoud ki gen diferan gwosè patikil.
Nan dènye ane sa yo, avèk avansman teknoloji a, kèk nouvo metòd preparasyon te parèt. Depozisyon chimik vapè (CVD) ka prepare poud silikon kabid vèt nano-echèl ki gen gwo pite; metòd sol-jèl la ka kontwole avèk presizyon gwosè patikil ak mòfoloji poud lan; metòd plasma a ka reyalize pwodiksyon kontinyèl epi amelyore efikasite pwodiksyon an. Nouvo pwosesis sa yo bay plis posiblite pou optimize pèfòmans ak ekspansyon aplikasyon mikwopoud silikon kabid vèt la.
4. Prensipal domèn aplikasyon mikropoud carbure silikon vèt la
1. Broyage ak polisaj presizyon
Kòm yon abrazif superdi, mikwopoud carbure Silisyòm vèt la lajman itilize nan pwosesis presizyon carbure simante, seramik, vè ak lòt materyèl. Nan endistri semi-kondiktè a, poud carbure Silisyòm vèt ki gen gwo pite a itilize pou polisaj waf silikon yo, epi pèfòmans koupe li pi bon pase abrazif aliminyòm tradisyonèl yo. Nan domèn pwosesis konpozan optik yo, poud carbure Silisyòm vèt la ka reyalize yon sifas ki pa twò grav epi satisfè egzijans pwosesis konpozan optik ki gen gwo presizyon.
2. Materyèl seramik avanse
Poud carbure Silisyòm vèt la se yon matyè premyè enpòtan pou preparasyon seramik pèfòmans segondè. Seramik estriktirèl ki gen ekselan pwopriyete mekanik ak estabilite tèmik ka fèt atravè pwosesis sinterizasyon presyon cho oswa sinterizasyon reyaksyon. Kalite materyèl seramik sa a lajman itilize nan konpozan kle tankou sele mekanik, kousinen, ak bouch, espesyalman nan kondisyon travay difisil tankou tanperati ki wo ak korozyon.
3. Aparèy elektwonik ak semi-kondiktè
Nan domèn elektwonik, yo itilize poud carbure Silisyòm vèt pou prepare materyèl semi-kondiktè ki gen gwo espas ant bann (bandgap). Aparèy pouvwa ki baze sou carbure Silisyòm vèt yo gen karakteristik fonksyònman wo-frekans, wo-vòltaj, ak wo-tanperati, epi yo montre yon gwo potansyèl nan nouvo machin enèji, rezo entelijan ak lòt domèn. Etid yo montre ke aparèy pouvwa carbure Silisyòm vèt yo ka diminye pèt enèji plis pase 50% konpare ak aparèy tradisyonèl ki baze sou carbure Silisyòm.
4. Ranfòsman konpoze
Ajoute poud carbure Silisyòm vèt kòm yon faz ranfòsman nan yon matris metal oswa polymère ka amelyore anpil fòs, dite ak rezistans mete materyèl konpoze a. Nan domèn ayewospasyal la, konpoze carbure Silisyòm ki baze sou aliminyòm yo itilize pou fabrike pyès estriktirèl ki lejè ak ki gen gwo rezistans; nan endistri otomobil la, plaket fren ranfòse ak carbure Silisyòm montre yon ekselan rezistans nan tanperati ki wo.
5. Materyèl ak kouch refraktè
Lè yo itilize estabilite tanperati ki wo nan carbure Silisyòm vèt la, yo ka prepare materyèl refraktè pèfòmans segondè. Nan endistri fonn asye a, brik refraktè carbure Silisyòm yo lajman itilize nan ekipman tanperati ki wo tankou founo eksplozif ak konvètisè. Anplis de sa, kouch carbure Silisyòm yo ka bay ekselan pwoteksyon kont mete ak korozyon pou materyèl baz la, epi yo itilize nan ekipman chimik, lam turbin ak lòt domèn.