Abstract:
คาร์โบเทอร์มิกรีดักชันเป็นกระบวนการที่ได้รับความนิยมถูกใช้ในการสังเคราะห์ผงโบรอนคาร์ไบด์ระดับอุตสาหกรรม แต่เดิมนั้นการสังเคราะห์สารด้วยกระบวนการนี้จำเป็นต้องใช้อุณหภูมิสูงกว่า 2000 องศาเซลเซียสเพื่อให้ปฏิกิริยาเป็นโบรอนคาร์ไบด์เกิดขึ้นได้อย่างสมบูรณ์ งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์ที่จะนำกระบวนการไฮโดรเทอร์มัลมาประยุกต์ใช้ในการสังเคราะห์โบรอนคาร์ไบด์ที่อุณหภูมิต่ำ โดยนำสารอินทรีย์ที่ละลายน้ำได้ ได้แก่ กรดบอริกและซูโครส มาใช้เป็นสารตั้งต้น การทดลองเริ่มจากการนำซูโครสและกรดบอริกที่มีอัตราส่วนโดยน้ำหนักตั้งแต่ 9:5 ถึง 18:5 (S18B5) มาผสมที่อุณหภูมิห้อง จากนั้นผ่านกระบวนการไฮโดรเทอร์มัลที่ 180 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 10 ชั่วโมง สารที่ได้จากกระบวนการไฮโดรเทอร์มัลจะถูกนำไปอบแห้งและผ่านขั้นตอนไพโรไลซิสที่อุณหภูมิ 700 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 2 ชั่วโมงในอากาศ ก่อนที่จะนำไปเผาสังเคราะห์ที่อุณหภูมิ 1400 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 5 ชั่วโมงในบรรยากาศอาร์กอน จากการศึกษาพบว่า กระบวนการไฮโดรเทอร์มัลแสดงอิทธิพลอย่างชัดเจนต่อองค์ประกอบเฟสและโครงสร้างจุลภาคของผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการสังเคราะห์ ผงโบรอนคาร์ไบด์ที่มีความบริสุทธิ์สูงที่สุดได้จากการสังเคราะห์โดยใช้สารผสมสูตร S18B5 อย่างไรก็ตาม งานวิจัยนี้ประสบกับปัญหาเรื่องการทดลองซ้ำที่ยังคงไม่สามารถหาสาเหตุที่แน่ชัดได้ เมื่อเปรียบเทียบกับผลิตภัณฑ์ที่ไม่ผ่านกระบวนการไฮโดรเทอร์มัลพบว่า ผลิตภัณฑ์จากสารผสมสูตร S18B5 ปรากฎพีคของเฟสโบรอนคาร์ไบด์มีความเข้มสูงกว่า ณ การสังเคราะห์ที่อุณหภูมิเดียวกัน
