ဆီလီကွန်ကာဗိုက် ကြွေထည်များတည်ဆောက်ပုံဆိုင်ရာ ကြွေထည်များတွင် အသုံးများဆုံးပစ္စည်းများထဲတွင် ပါဝင်သည်။ ၎င်းတို့၏အတော်လေးနိမ့်သောအပူတိုးချဲ့မှု၊ မြင့်မားသောတိကျသောခွန်အား၊ မြင့်မားသောအပူစီးကူးမှုနှင့်မာကျောမှု၊ ခံနိုင်ရည်နှင့်ချေးခံနိုင်ရည်၊ အရေးအကြီးဆုံးမှာ၊ အပူချိန် 1650 ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်တွင်ပင်၎င်းတို့၏စွမ်းဆောင်ရည်ကောင်းမွန်မှုကိုထိန်းသိမ်းထားနိုင်သောကြောင့်၊ ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကြွေထည်များကိုနယ်ပယ်အမျိုးမျိုးတွင်ကျယ်ပြန့်စွာအသုံးပြုကြသည်။
ဆီလီကွန်ကာဗိုက် ကြွေထည်ပစ္စည်းများအတွက် အသုံးများသော sintering နည်းလမ်းများ ပါဝင်သည်။
ဓာတ်ပြုခြင်းတွင် ကာဗွန်အရင်းအမြစ်ကို ဆီလီကွန်ကာဗိုက်အမှုန့်နှင့် ရောစပ်ကာ ကျစ်လစ်စွာဖွဲ့စည်းကာ၊ ထို့နောက် မြင့်မားသောအပူချိန်တွင် ဆီလီကွန်အရည်စိမ့်ဝင်စေရန် ခွင့်ပြုကာ β-SiC အဖြစ် ကာဗွန်နှင့် ဓာတ်ပြုကာ သိပ်သည်းဆရရှိစေသည်။ ၎င်းသည် ကြီးမားပြီး ရှုပ်ထွေးသော အစိတ်အပိုင်းများအတွက် သင့်လျော်သောကြောင့် သုညနီးပါးကျုံ့မှုကို ပြသသည်။ ၎င်းသည် လောင်ကျွမ်းမှုနည်းသော အပူချိန်နှင့် ကုန်ကျစရိတ်လည်း သက်သာသော်လည်း အခမဲ့ ဆီလီကွန်သည် အပူချိန်မြင့်မားသော စွမ်းဆောင်ရည်ကို လျှော့ချပေးနိုင်သည်။
Reaction-sintered SiC သည် မြင့်မားသောအစွမ်းသတ္တိ၊ ချေးခံနိုင်ရည်နှင့် ဓာတ်တိုးဆန့်ကျင်မှုကဲ့သို့သော အလွန်ကောင်းမွန်သော စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများပါရှိသော ဆွဲဆောင်မှုရှိသောဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံကြွေထည်တစ်ခုဖြစ်သည်။ ထို့အပြင်၊ ၎င်းသည် အပူချိန်နိမ့်ခြင်း၊ sintering ကုန်ကျစရိတ် နည်းပါးခြင်းနှင့် အနီးရှိ ပိုက်ပုံသဏ္ဍာန်ဖွဲ့စည်းခြင်း တို့ပါရှိသည်။
ဓာတ်ပြုခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်သည် ရိုးရှင်းပါသည်။ ၎င်းတွင် အစိမ်းရောင်ကိုယ်ထည်ကို ပြင်ဆင်ရန်အတွက် ကာဗွန်အရင်းအမြစ်နှင့် SiC အမှုန့်ကို ရောစပ်ပြီး အပူချိန်မြင့်သော သွေးကြောမျှင်တွန်းအားအောက်တွင် သွန်းသောဆီလီကွန်ကို အစိမ်းရောင်ကိုယ်ထည်ထဲသို့ စိမ့်ဝင်စေသည်။ ဤသွန်းသောဆီလီကွန်သည် အစိမ်းရောင်ကိုယ်ထည်အတွင်းရှိ ကာဗွန်အရင်းအမြစ်နှင့် ဓာတ်ပြုပြီး မူလ α-SiC နှင့် တပြိုင်နက် တင်းကျပ်စွာ ချည်နှောင်ထားသည့် β-SiC အဆင့်ကို ဖွဲ့စည်းသည်။ ကျန်ရှိသော ချွေးပေါက်များသည် သွန်းသော ဆီလီကွန်များဖြင့် ပြည့်နေသဖြင့် ကြွေထည်ပစ္စည်း၏ သိပ်သည်းဆကို ရရှိစေသည်။ sintering လုပ်စဉ်တွင်၊ အရွယ်အစားကို လျှော့ချပြီး လိုအပ်သလို ရှုပ်ထွေးသော ပုံသဏ္ဍာန်များကို ဖန်တီးနိုင်စေကာ အနီးနား-ကျော့ပုံသဏ္ဍာန်ကို ရရှိစေသည်။ ထို့ကြောင့် အမျိုးမျိုးသော ကြွေထည်ပစ္စည်းများကို စက်မှုလုပ်ငန်းတွင် တွင်ကျယ်စွာ အသုံးပြုကြသည်။
အသုံးချမှုများတွင်၊ အပူချိန်မြင့်သော မီးဖိုပရိဘောဂပစ္စည်းများ၊ တောက်ပသောပြွန်များ၊ အပူလဲလှယ်ကိရိယာများနှင့် ဆူလ်ဖူရှင်းထုတ်သည့် နော်ဇယ်များသည် တုံ့ပြန်မှု- sintered ဆီလီကွန်ကာဘိုဒ် ကြွေထည်ပစ္စည်းများ၏ ပုံမှန်အသုံးပြုမှုဖြစ်သည်။ ထို့အပြင်၊ ဆီလီကွန်ကာဗိုက်၏အပူချဲ့ထွင်မှုနည်းပါးခြင်း၊ မြင့်မားသော elastic modulus နှင့် အနီးနား-ပိုက်ကွန်ပုံသဏ္ဍာန်သွင်ပြင်လက္ခဏာများကြောင့်၊ တုံ့ပြန်မှု-sintered ဆီလီကွန်ကာဗိုက်သည် အာကာသကြည့်မှန်များအတွက် စံပြပစ္စည်းတစ်ခုလည်းဖြစ်သည်။ ထို့အပြင်၊ wafer အရွယ်အစားနှင့် အပူကုသမှု အပူချိန် တိုးလာသည်နှင့်အမျှ တုံ့ပြန်မှု-sintered silicon carbide သည် quartz glass ကို တဖြည်းဖြည်း အစားထိုးလာသည်။ High-purity silicon carbide (SiC) အစိတ်အပိုင်းများသည် တစ်စိတ်တစ်ပိုင်း ဆီလီကွန်အဆင့် ပါဝင်သော အစိတ်အပိုင်းများကို သန့်စင်မြင့် ဆီလီကွန်ကာဗိုက်မှုန့်နှင့် သန့်စင်မြင့် ဆီလီကွန်တို့ကို အသုံးပြု၍ ထုတ်လုပ်နိုင်သည်။ ဤအစိတ်အပိုင်းများကို အီလက်ထရွန်ပြွန်နှင့် ဆီမီးကွန်ဒတ်တာ wafer ထုတ်လုပ်ရေးပစ္စည်းများအတွက် အထောက်အကူပြုပစ္စည်းများအတွက် တွင်ကျယ်စွာအသုံးပြုကြသည်။
Pressureless sintering ကို အစိုင်အခဲအဆင့် နှင့် အရည်-အဆင့် sintering ဟူ၍ ပိုင်းခြားထားသည်- Solid-phase sintering သည် B/C ပေါင်းထည့်ခြင်းဖြင့် မြင့်မားသော အပူချိန်တွင် solid-phase diffusion densification ကို ရရှိပြီး အပူချိန်မြင့်သော စွမ်းဆောင်ရည်ကို ဖြစ်ပေါ်စေသော်လည်း စပါးစေ့များ ကြမ်းစေသည်။ Liquid-phase sintering သည် Al2O3-Y2O3 ကဲ့သို့သော additives များ ကို အသုံးပြု၍ အရည်အဆင့်ကို ဖြစ်ပေါ်စေပြီး အပူချိန်ကို လျှော့ချပေးကာ ပိုနုသော အစေ့အဆန်များ နှင့် ခိုင်မာမှု ပိုမိုရရှိစေပါသည်။ ဤနည်းပညာသည် ကုန်ကျစရိတ်သက်သာပြီး ပုံသဏ္ဍာန်အမျိုးမျိုးအတွက် ခွင့်ပြုပေးပြီး အလုံပိတ်ကွင်းများ၊ ဝက်ဝံများနှင့် ကျည်ကာချပ်ကာများကဲ့သို့သော တိကျသောဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံဆိုင်ရာ အစိတ်အပိုင်းများအတွက် သင့်လျော်ပါသည်။
Pressureless sintering သည် SiC အတွက် အလားအလာ အရှိဆုံး sintering နည်းလမ်းဟု ယူဆပါသည်။ ဤနည်းလမ်းသည် ပုံသဏ္ဍာန် လုပ်ငန်းစဉ်အမျိုးမျိုးအတွက် လိုက်လျောညီထွေဖြစ်စေသည်၊ ထုတ်လုပ်မှုကုန်ကျစရိတ်နည်းပါးသည်၊ ပုံသဏ္ဍာန် သို့မဟုတ် အရွယ်အစားအားဖြင့် အကန့်အသတ်မရှိ၊ အစုလိုက်အပြုံလိုက် ထုတ်လုပ်မှုအတွက် အသုံးအများဆုံးနှင့် အလွယ်ကူဆုံး sintering နည်းလမ်းဖြစ်သည်။
ဖိအားမဲ့ sintering တွင် အောက်ဆီဂျင် ပမာဏ သဲလွန်စများ ပါဝင်သော β-SiC တွင် ဘိုရွန် နှင့် ကာဗွန် ကို ပေါင်းထည့် ကာ သီအိုရီ အရ သိပ်သည်းဆ 98% ရှိသော ဆီလီကွန် ကာဗိုက် ကို ရရှိရန် 2000 ℃ ဝန်းကျင် တွင် မသန်စွမ်း လေထု တွင် sintering လုပ်ခြင်း ပါဝင်သည်။ ဤနည်းလမ်းသည် ယေဘူယျအားဖြင့် ချဉ်းကပ်မှု နှစ်ခုရှိသည်- solid-state sintering နှင့် liquid-state sintering ။ Pressureless Solid-State sintered silicon carbide သည် မြင့်မားသော သိပ်သည်းဆနှင့် သန့်ရှင်းမှုကို ပြသပြီး အထူးသဖြင့်၊ ၎င်းတွင် ထူးခြားသော မြင့်မားသော အပူစီးကူးနိုင်စွမ်းနှင့် အပူချိန်မြင့်မားသော အစွမ်းသတ္တိကို ပိုင်ဆိုင်သောကြောင့် အရွယ်အစားကြီးပြီး ရှုပ်ထွေးသော ပုံသဏ္ဍာန်ရှိသော ကြွေထည်ပစ္စည်းများသို့ စီမံဆောင်ရွက်ရလွယ်ကူစေသည်။
ဖိအားကင်းစင်သော ဆီလီကွန်ကာဗိုက် ထုတ်ကုန်များ- (က) ကြွေထည်ဖျံများ၊ (ခ) ကြွေဝက်ဝံများ၊ (ဂ) ကျည်ကာပြားများ
အပလီကေးရှင်းများတွင်၊ SiC ၏ဖိအားမဲ့ sintering သည် လည်ပတ်ရန် ရိုးရှင်းပြီး အတန်အသင့် ကုန်ကျစရိတ်သက်သာပြီး ပုံသဏ္ဍာန်အမျိုးမျိုး၏ကြွေထည်အစိတ်အပိုင်းများ အမြောက်အမြားထုတ်လုပ်ရန်အတွက် သင့်လျော်ပါသည်။ ၎င်းကို ဝတ်ဆင်မှုခံနိုင်ရည်ရှိပြီး ချေးခံနိုင်ရည်ရှိသော အလုံပိတ်ကွင်းများ၊ လျှောဝက်ဝံများ စသည်တို့တွင် တွင်ကျယ်စွာအသုံးပြုပါသည်။ ထို့အပြင်၊ ဖိအားကင်းစင်သော ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကြွေထည်များကို မော်တော်ကားနှင့် သင်္ဘောကာကွယ်ရေးအတွက် ကျည်ကာအကာအဖြစ် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့်အသုံးပြုကြပြီး၊ အရပ်သားဘေးကင်းသူများနှင့် သံချပ်ကာထရပ်ကားများ၊ ၎င်းတို့၏ မာကျောမှု၊ တိကျသောစွမ်းအင်နည်းပါးမှု၊ ကွဲထွက်ပြီးနောက် ကုန်ကျစရိတ်ပို၍ စုပ်ယူနိုင်မှု၊ ကုန်ကျစရိတ်နည်းပါးခြင်း၊ ကျည်ကာ ချပ်ဝတ်တန်ဆာပစ္စည်းအနေဖြင့်၊ ၎င်းသည် သက်ရောက်မှုမျိုးစုံကို ကောင်းစွာခံနိုင်ရည်ရှိပြီး ၎င်း၏ အလုံးစုံကာကွယ်မှုအကျိုးသက်ရောက်မှုသည် သာမန်ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကြွေထည်များထက်သာလွန်သည်။ ပေါ့ပါးသော ဆလင်ဒါ ကြွေထည် အကာအကွယ် ချပ်ဝတ်တန်ဆာ တွင် အသုံးပြုသောအခါ၊ ၎င်း၏ အရိုးကျိုး ပွိုင့်သည် ၆၅ တန်ကျော် အထိ ရောက်ရှိနိုင်ပြီး သာမန် ဆီလီကွန် ကာဘိုင် ကြွေထည်များကို အသုံးပြုထားသော ဆလင်ဒါ ကြွေထည် အကာအကွယ် ချပ်ဝတ်တန်ဆာများထက် သိသိသာသာ ပိုမိုကောင်းမွန်သော အကာအကွယ် စွမ်းဆောင်ရည်ကို ပြသထားသည်။
ပြန်လည်ပေါင်းစည်းခြင်း sintering တွင် အဆင့်သတ်မှတ်ထားသော ကြမ်းပြီး ကောင်းမွန်သော SiC အမှုန်များနှင့် အပူချိန်မြင့်သော ကုသမှုတို့ ပါဝင်သည်။ အမှုန်အမွှားများသည် ကြမ်းတမ်းသောအမှုန်များ၏လည်ပင်းတွင် အငွေ့ပျံပြီး စုပုံကာ စပါးနယ်နိမိတ်အညစ်အကြေးများမရှိဘဲ ပေါင်းကူးဖွဲ့စည်းမှုတစ်ခုအဖြစ် ဖွဲ့စည်းသည်။ ထုတ်ကုန်၏ porosity သည် 10-20% ရှိပြီး ကောင်းသောအပူစီးကူးမှုနှင့် အပူဒဏ်ခံနိုင်ရည်ရှိသော်လည်း ခွန်အားနည်းသည်။ ၎င်းသည် ထုထည်ကျုံ့မှုမရှိသည့်အပြင် အပေါက်များသော မီးဖိုပရိဘောဂများ စသည်တို့အတွက် သင့်လျော်သည်။
Recrystallization sintering နည်းပညာသည် sintering aids များထပ်ထည့်ရန်မလိုအပ်သောကြောင့် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့်အာရုံစိုက်လာခဲ့သည်။ ပြန်လည်ပေါင်းစည်းခြင်း sintering သည် အလွန်မြင့်မားသောသန့်စင်မှု၊ အကြီးစား SiC ကြွေထည်ပစ္စည်းများကို ပြင်ဆင်ရန်အတွက် အသုံးအများဆုံးနည်းလမ်းဖြစ်သည်။ ပြန်လည်သန့်စင်ထားသော SiC ကြွေထည်များ (R-SiC) ၏ ပြင်ဆင်မှုလုပ်ငန်းစဉ်မှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်- မတူညီသော အမှုန်အရွယ်အစားရှိသော ကြမ်းနှင့် ကောင်းသော SiC အမှုန့်များကို အချိုးအစားအလိုက် ရောစပ်ပြီး ချော်လဲခြင်း၊ ပုံသွင်းခြင်းနှင့် ထုတ်ယူခြင်းကဲ့သို့သော လုပ်ငန်းစဉ်များမှတစ်ဆင့် အစိမ်းရောင်ကွက်လပ်များအဖြစ် ပြင်ဆင်ထားသည်။ ထို့နောက် စိမ်းလန်းသောကွက်လပ်များကို ပြင်းထန်သောလေထုအောက်တွင် 2200 ~ 2450 ℃ ဖြင့် ပစ်ခတ်သည်။ နောက်ဆုံးတွင်၊ အမှုန်အမွှားများသည် ဓာတ်ငွေ့အဆင့်သို့ တဖြည်းဖြည်း အငွေ့ပျံသွားကာ R-SiC ကြွေထည်များအဖြစ် ကြမ်းသောအမှုန်များနှင့် ထိတွေ့သည့်နေရာများတွင် စုပုံလာသည်။
R-SiC သည် မြင့်မားသောအပူချိန်တွင် ဖြစ်ပေါ်လာပြီး စိန်ထက်သာလွန်မာကျောသည်။ ၎င်းသည် SiC ၏ အလွန်ကောင်းမွန်သော ဂုဏ်သတ္တိများဖြစ်သည့် မြင့်မားသော အပူချိန်၊ ခိုင်ခံ့သော သံချေးတက်မှု၊ အလွန်ကောင်းမွန်သော ဓာတ်တိုးဆန့်ကျင်မှုနှင့် ကောင်းသော အပူဒဏ်ကို ခံနိုင်ရည်စသည့် မြင့်မားသော ဂုဏ်သတ္တိများကို ထိန်းသိမ်းထားသည်။ ထို့ကြောင့်၊ ၎င်းသည် အပူချိန်မြင့်သော မီးဖိုပရိဘောဂများ၊ အပူလဲလှယ်ကိရိယာများ သို့မဟုတ် လောင်ကျွမ်းမှု နော်ဇယ်များအတွက် စံပြပစ္စည်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ အာကာသယာဉ်နှင့် စစ်ဘက်နယ်ပယ်များတွင် အင်ဂျင်များ၊ အမြီးဆူးများနှင့် လေယာဉ်ကိုယ်ထည်များကဲ့သို့ အာကာသယာဉ်များ၏ တည်ဆောက်ပုံဆိုင်ရာ အစိတ်အပိုင်းများကို ထုတ်လုပ်ရန်အတွက် ပြန်လည်ပုံသွင်းထားသော ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကို အသုံးပြုသည်။ ၎င်း၏ သာလွန်ကောင်းမွန်သော စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများ၊ သံချေးတက်ခြင်း နှင့် သက်ရောက်မှု ခံနိုင်ရည်တို့ကြောင့်၊ ၎င်းသည် အာကာသယာဉ်များ၏ စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် ဝန်ဆောင်မှုသက်တမ်းကို များစွာတိုးတက်စေပါသည်။