การสำรวจคุณสมบัติของเซรามิกซิลิกอนคาร์ไบด์ที่มีรูพรุน

คุณสมบัติพิเศษของรูพรุน เซรามิกซิลิกอนคาร์ไบด์เนื่องมาจากโครงสร้างรูพรุนพิเศษซึ่งประกอบไปด้วยรูพรุน ขนาดและการกระจายตัวของรูพรุน และรูปร่างของรูพรุน ดังนั้น จึงจำเป็นต้องควบคุมรูพรุน ขนาดและการกระจายตัวของรูพรุน และรูปร่างของรูพรุนผ่านวิธีการเตรียมเพื่อให้ได้โครงสร้างรูพรุนตามต้องการ ดังนั้น วิธีการเตรียมจึงเป็นจุดเน้นของการวิจัย

สมบัติของ SiC ที่มีรูพรุนเซรามิคส

1.คุณสมบัติของรูพรุน

①ความพรุน

ความพรุนคือเปอร์เซ็นต์ของปริมาตรที่ถูกครอบครองโดยรูพรุนในวัสดุที่มีรูพรุนวัสดุปริมาตรรวมของวัสดุที่มีรูพรุน (รวมถึงรูพรุนแบบเปิด รูพรุนแบบเปิดครึ่งหนึ่ง และรูพรุนแบบปิด 3 ประเภท) การวิจัยแสดงให้เห็นว่าประสิทธิภาพของวัสดุที่มีรูพรุนนั้นขึ้นอยู่กับรูพรุนเป็นหลัก

② สัณฐานวิทยาของรูพรุน

สัณฐานวิทยาของรูพรุนหมายถึงสัณฐานวิทยาของรูพรุนในเซรามิกที่มีรูพรุน เมื่อรูพรุนมีรูปร่างเท่ากัน ประสิทธิภาพโดยรวมของวัสดุจะเป็นแบบไอโซทรอปิก แต่เมื่อรูพรุนมีลักษณะเป็นแถบหรือแบน เช่น ผ่านการเผาไม้ด้วยปฏิกิริยาซิลิกอนในการเผาเซรามิกที่มีรูพรุน SiC โครงสร้างของรูพรุนจะมีทิศทางที่แน่นอน

③เส้นผ่านศูนย์กลางรูพรุนและการกระจายตัว

วัสดุที่มีรูพรุนขนาดเล็กจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางรูพรุนน้อยกว่า 2 นาโนเมตร วัสดุที่มีรูพรุนขนาดกลางจะมีขนาดรูพรุนอยู่ระหว่าง 2 ~ 50 นาโนเมตร วัสดุที่มีรูพรุนขนาดใหญ่จะมีขนาดมากกว่า 20 นาโนเมตร เมื่อพิจารณาจากขนาดรูพรุนและการกระจายตัวของผลกระทบต่อประสิทธิภาพการทำงานที่มากขึ้น เช่น ความสามารถในการซึมผ่าน อัตราการซึมผ่าน และประสิทธิภาพการกรอง

2.คุณสมบัติทางกล

เซรามิก SiC ที่มีรูพรุนวัสดุเปราะและคุณสมบัติทางกลของวัสดุมักมีลักษณะเฉพาะคือมีความแข็งแรงในการดัดงอหรือแรงอัด ความพรุนและวิธีการเตรียมส่งผลกระทบอย่างมากต่อคุณสมบัติทางกลของเซรามิก SiC ที่มีรูพรุน

3.การนำความร้อน

ความพรุนและลักษณะรูพรุนส่งผลกระทบอย่างมากต่อการนำความร้อนของเซรามิกที่มีรูพรุน สำหรับเซรามิกที่มีรูพรุนที่มีการกระจายตัวของรูพรุนสม่ำเสมอ การนำความร้อนจะลดลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปเมื่ออัตรารูพรุนเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม เนื่องมาจากลักษณะรูพรุนของวัสดุเซรามิกที่มีรูพรุนที่เตรียมโดยกระบวนการที่แตกต่างกัน จึงมีความแตกต่างกันมาก ดังนั้นกระบวนการถ่ายเทความร้อนจึงผันผวนและซับซ้อนตามไปด้วย

เซรามิก SiC ที่มีรูพรุนมีคุณสมบัติทางกายภาพที่ยอดเยี่ยมของ SiC เอง เช่น ความหนาแน่นจำนวนมาก พื้นที่ผิวจำเพาะสูง ความแข็งสูง ทนต่อการกัดกร่อน ทนต่ออุณหภูมิสูง การนำความร้อนสูง มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนต่ำ และทนต่อการกระแทกจากความร้อน นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติเป็นรูพรุนของเซรามิกอีกด้วย