ผลของสารตัวเติมต่อการลดอุณหภูมิการซินเทอร์ซิลิกอนคาร์ไบด์แบบไม่ใช้ความดัน

Abstract

งานวิจัยนี้ได้ศึกษาผลของสารตัวเติมต่อการลดอุณหภูมิการซินเทอร์ซิลิกอนคาร์ไบด์แบบไม่ใช้ความดัน โดยใช้สารตัวเติม 4 กลุ่มได้แก่ อะลูมิเนียม-โบรอน-คาร์บอน แมกนีเซียมออกไซด์ อะลูมินา-อิทเทรีย และอะลูมินา-อิทเทรีย-แคลเซียมออกไซด์ จากการทดลองพบว่าซิลิกอนคาร์ไบด์ที่เติมอะลูมินา-อิทเทรีย และอะลูมินา-อิทเทรีย-แคลเซียมออกไซด์ สามารถซินเทอร์ได้ชิ้นงานซิลิกอนคาร์ไบด์ที่มีความหนาแน่นสัมพัทธ์สูงถึงร้อยละ 97 ของค่าความหนาแน่นเชิงทฤษฏี และยังใช้อุณหภูมิซินเทอร์ต่ำกว่าการใช้สารตัวเติมอะลูมิเนียม-โบรอน-คาร์บอน และ แมกนีเซียมออกไซด์ สำหรับซิลิกอนคาร์ไบด์ที่เติมอะลูมิเนียม-อิทเทรีย และอะลูมินา-อิทเทรีย-แคลเซียมออกไซด์ การซินเทอร์ในช่วงอุณหภูมิ 1850 ถึง 1900 องศาเซลเซียส จะให้สมบัติเชิงกลที่ดีที่สุด โดยซิลิกอนคาร์ไบด์ที่เติมอะลูมินา-อิทเทรีย จะมีค่าความเค้นแรงดัดโค้ง 395 เมกะปาสคาล ค่าความแข็ง 1988 HV ขณะที่ซิลิกอนคาร์ไบด์ที่เติมอะลูมินา-อิทเทรีย-แคลเซียมออกไซด์ จะมีค่าความเค้นแรงดัดโค้ง 409 เมกะปาสคาล ค่าความแข็ง 1799 HV นอกจากนี้ซิลิกอนคาร์ไบด์ที่เติมสารตัวเติมทั้งสองกลุ่ม มีค่า Fracture Toughness มากกว่า 3 MPa•m ½