การเตรียมและการตรวจลักษณะเฉพาะวัสดุเชิงประกอบที่เกิดพันธะระหว่างมัลไลต์-ซิลิกอนคาร์ไบด์

Abstract

การเตรียมวัสดุเชิงประกอบเซรามิก/เซรามิก โดยอาศัยการเกิดพันธะปฏิกิริยาของมัลไลต์-ซิลิกอนคาร์ไบด์ สารตั้งต้นคือ ซิลิกอนคาร์ไบด์และอะลูมิเนียมออกไซด์ และมี carboxymethyl cellulose (CMC) เป็นตัวประสาน ขึ้นรูปด้วยการอัดแบบทิศทางเดียวและอัดแบบทุกทิศทางด้วย cold isostatic press ทำการซินเทอร์ที่อุณหภูมิ 1450 องศาเซลเซียส และ 1500 องศาเซลเซียส ในบรรยากาศปกติ พันธะปฏิกิริยาของการเกิดมัลไลต์เกิดจากการออกซิเดชันของซิลิกอนคาร์ไบด์กลายเป็นซิลิกอนไดออกไซด์ ซึ่งเกิดเป็นชั้นบางที่ผิวของซิลิกอนคาร์ไบด์ เรียกว่าการออกซิเดชันเป็นแบบพาสซีพ พลังงานการกระตุ้นให้เกิดปฏิกิริยาคำนวณได้จากสมการของ Arrhenius มีค่า 167 กิโลจูล/โมล ขณะที่ซิลิกอนไดออกไซด์ที่ผิวของซิลิกอนคาร์ไบด์ทำปฏิกิริยากับอะลูมิเนียมออกไซด์เกิดเป็นมัลไลต์ ซิลิกอนคาร์ไบด์บางส่วนยังออกซิเดชัน เป็นผลให้เฟสสุดท้ายยังปรากฏซิลิกอนไดออกไซด์คงค้างอยู่ในรูปของซิลิกอนไดออกไซด์อสัณฐานซึ่งปิดรูพรุนไว้ ความพรุนของชิ้นงานประมาณร้อยละ 10 โดยปริมาตรและความทนแรงดัดโค้งของชิ้นงานที่เตรียมได้อยู่ในช่วง 60 เมกะปาสคาล