كربيد السيليكون كربيد السيليكون المرتبط بالتفاعل

كربيد السيليكون المرتبط بالتفاعل، أو السيسيك، هو نوع من سيراميك كربيد السيليكون الذي يتم تصنيعه من خلال تفاعل كيميائي بين الكربون المسامي والسيليكون المنصهر. وهي مادة قوية ومتينة وخفيفة الوزن تُستخدم في مجموعة متنوعة من التطبيقات. تُستخدم هذه المادة بشكل شائع في المعدات الإلكترونية والفرن والتعدين وما إلى ذلك. ولمعرفة المزيد عن RBSiC، تقدم هذه المقالة نظرة عامة على العملية المستخدمة لإنشاء هذه المادة وتطبيقاتها.

السيسيك هو بديل للسيليكون البلوري ويمكن استخدامه في عدد من التطبيقات. وتشمل خصائصه صلابة عالية ومقاومة عالية للتآكل ومعامل احتكاك منخفض. كما أنه مناسب لظروف العمل العامة، على الرغم من أنه غير مناسب للبيئات المعرضة للقلويات القوية أو الأحماض الهيدروفلورية. يتم إنتاج هذه المادة عن طريق تفاعل السيليكون والكربون في فرن تلبيد مفرغ من الهواء عند درجة حرارة 1500 درجة فهرنهايت، ويتفاعل تفاعل سيك المترابط مع مادة رابطة لإنتاج سبيكة لها خصائص خزفية ممتازة. يمكن أن تختلف تركيبة أعضاء سيراميك كربيد السيليكون وفقًا للمادة الرابطة ومحتوى السيليكون. يُفضَّل استخدام خليط من حوالي 100:3 من جسيمات كربيد السيليكون والمواد الرابطة.كربيد السيليكون المرتبط بالتفاعل هو مادة متعددة الاستخدامات للغاية لها خواص ميكانيكية وحرارية فريدة من نوعها. وهي مثالية لمجموعة واسعة من التطبيقات، من إمدادات الطاقة عالية الجهد إلى السيارات الكهربائية، ومحولات الطاقة الخضراء، ومحركات المحركات الصناعية، والشبكات الذكية.

كما فحصت الدراسة أيضًا تأثير مساحيق الكربون الدقيقة والنانو على معدل إزالة المواد، وفجوة الشرارة، وخشونة السطح. هذه العوامل الثلاثة هي العوامل الرئيسية التي تؤثر على خشونة سطح كربيد السيليكون المرتبط بالتفاعل. وبالإضافة إلى الحجم، يلعب تركيز مساحيق الكربون أيضًا دورًا مهمًا في معدل إزالة المواد.سيراميك كربيد السيليكون مادة قوية جدًا ومتينة، وتوفر مقاومة تآكل ممتازة وقوة عالية. وعلاوة على ذلك، فإن rbsic مادة خفيفة الوزن وفعالة للغاية من حيث التكلفة. خصائصها الميكانيكية الممتازة تجعلها مثالية للتطبيقات الصناعية. وبالإضافة إلى القوة، يتمتع كربيد السيليكون المرتبط بالتفاعل أيضًا بمقاومة ممتازة للحرارة والتآكل، ويفضل أن يكون حجم جسيمات المادة الرابطة المستخدمة في الاختراع الحالي في نطاق 5 مم إلى 50 مم، مما يجنب الاختلاط الضعيف مع جسيمات كربيد السيليكون. يتم قياس قطر الجسيمات عن طريق تشتت حيود الليزر. يحتوي المنتج الناتج على بنية حبيبية مناسبة للتعبئة في تطبيقات مختلفة.تمت دراسة التفاعل المرتبط كذا عن طريق SEM وطرق أخرى. تم تحضير العينة من خلال تشكيل ثلاث عينات، كل منها تحت كل من ظروف اللحام النحاسي الثلاثة. بعد ذلك، تم توصيف سطح الكسر باستخدام المجهر الإلكتروني الماسح (SEM)، وقد أظهر تحليل SEM لمفصل SiC/Zr4 الملحوم بالنحاس أن الحشو غير المتبلور TiZrNiCu قادر على ربط سبيكة SiC وZr4. أظهر التماس اللحام بالنحاس مرحلة b-Ti، والتي ربما ترجع إلى وجود النيكل والنحاس في المركب.

إن الخصائص الميكانيكية والحرارية الفريدة لمادة السيسيك تجعلها مادة مرغوبة لمجموعة متنوعة من التطبيقات، من إمدادات الطاقة عالية الجهد إلى السيارات الكهربائية، ومحولات الطاقة الخضراء، ومحركات المحركات الصناعية، والشبكات الذكية. تُعد هذه المادة ذات أداء مثبت في أكثر البيئات تطلبًا.يتفاعل التركيب الكيميائي لكربيد السيليكون المرتبط بالتفاعل مع كمية صغيرة من كربيد السيليكون لتشكيل مادة خزفية قوية. هذه المادة قوية وقادرة على امتصاص كمية عالية من الحرارة. إن المقاومة العالية للحرارة والأكسدة لهذه المادة تجعلها مادة واعدة من الناحية الحرارية لاستخدامها في المكونات ذات درجة الحرارة العالية. ومع ذلك، إذا أريد تصنيع مكونات كبيرة، فإن تقنيات الربط ضرورية لتحقيق ذلك. وبصفة عامة، تستخدم تقنيات الربط بالانتشار الطبقات البينية المعدنية لربط المكونات. ومع ذلك، لا تسمح هذه الطرق بملاحظة البنية المجهرية التفصيلية للمنطقة الملتصقة. ولحل هذه المشكلة، استخدمنا نظام الأشعة الأيونية المركزة لإعداد عينات TEM من المناطق الملتصقة.تُعد عملية الربط التفاعلي RB-SiC تقنية متعددة الاستخدامات للغاية يمكنها إنشاء طبقات مسامية من سيراميك كربيد السيليكون على ركيزة كثيفة. وبسبب عملية الحفر، تُظهر هذه المادة انتقائية عالية للمواد المنشطة. وبالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام إجراء الحفر على خطوتين لطبقات متعددة من كربيد السيليكون، وتتضمن عملية السيزك تفاعل قطعتين أو أكثر من كربيد السيليكون مع طبقة بينية رقيقة من شريط TiC/Si. ثم يتم تسخين هذه المواد بواسطة الموجات الدقيقة إلى درجات حرارة تحدث فيها تفاعلات الإزاحة في الحالة الصلبة.