การสังเคราะห์โบรอนคาร์ไบด์จากกรดบอริกและฟรุกโตสโดยใช้กระบวนการไฮโดรเทอมัล

Abstract

งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อสังเคราะห์โบรอนคาร์ไบด์ วัสดุเซรามิกที่มีความแข็งสูง ด้วยวิธีคาร์โบเทอร์มิกรีดักชันซึ่งเป็นวิธีที่ใช้ในการผลิตระดับอุตสาหกรรม ใช้กรดบอริกและฟรุกโตสเป็นสารตั้งต้นที่ให้โบรอนและคาร์บอน การทดลองเริ่มจากเตรียมสารผสมตั้งต้นของฟรุกโตสและกรดบอริกในน้ำปราศจากไอออน ที่มีอัตราส่วนโดยน้ำหนักตั้งแต่ 9:5 ถึง 22:5 จากนั้นผ่านกระบวนการไฮโดรเทอมัลที่อุณหภูมิ 180 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 10 ชั่วโมง สารที่ได้จากกระบวนการไฮโดรเทอมัลจะถูกนำไปอบแห้งและผ่านการเผาแคลไซน์ที่อุณภูมิ 700 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 2 ชั่วโมง ก่อนที่จะนำไปทำการสังเคราะห์ที่อุณหภูมิ 1450 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 5 ชั่วโมง ภายใต้บรรยากาศก๊าซอาร์กอน จากการศึกษาพบว่าสูตรอัตราส่วนของสารตั้งต้นและกระบวนการไฮโดรเทอมัลแสดงอิทธิพลอย่างชัดเจนต่อองค์ประกอบเฟสและโครงสร้างจุลภาคของผงที่เตรียมได้