วิธีเตรียมการเคลือบซิลิกอนคาร์ไบด์

ในปัจจุบันวิธีการเตรียมการของการเคลือบ SiCส่วนใหญ่ประกอบด้วยวิธีเจลโซล วิธีการฝัง วิธีการเคลือบด้วยแปรง วิธีการพ่นพลาสมา วิธีปฏิกิริยาก๊าซเคมี (CVR) และวิธีการสะสมไอสารเคมี (CVD)

วิธีการฝัง:

วิธีการนี้เป็นการเผาผนึกเฟสของแข็งที่อุณหภูมิสูงซึ่งส่วนใหญ่ใช้ส่วนผสมของผง Si และผง C เป็นผงฝัง วางเมทริกซ์กราไฟท์ไว้ในผงฝังและการเผาผนึกที่อุณหภูมิสูงจะดำเนินการในก๊าซเฉื่อย และสุดท้ายการเคลือบ SiCได้จากพื้นผิวของเมทริกซ์กราไฟท์ กระบวนการนี้ง่ายและการผสมผสานระหว่างการเคลือบและพื้นผิวก็ดี แต่ความสม่ำเสมอของการเคลือบตามทิศทางความหนานั้นไม่ดี ซึ่งทำให้ง่ายต่อการสร้างรูมากขึ้นและนำไปสู่ความต้านทานการเกิดออกซิเดชันที่ไม่ดี

 

วิธีการเคลือบแปรง:

วิธีการเคลือบแปรงส่วนใหญ่คือการแปรงวัตถุดิบที่เป็นของเหลวบนพื้นผิวของเมทริกซ์กราไฟท์ จากนั้นจึงรักษาวัตถุดิบที่อุณหภูมิที่กำหนดเพื่อเตรียมการเคลือบ กระบวนการนี้ง่ายและต้นทุนต่ำ แต่การเคลือบที่เตรียมโดยวิธีการเคลือบด้วยแปรงนั้นอ่อนแอเมื่อใช้ร่วมกับพื้นผิว ความสม่ำเสมอของการเคลือบไม่ดี การเคลือบบางและความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันต่ำ และจำเป็นต้องใช้วิธีการอื่นเพื่อช่วย มัน.

 

วิธีการพ่นพลาสม่า:

วิธีการพ่นพลาสมาส่วนใหญ่จะพ่นวัตถุดิบที่หลอมละลายหรือกึ่งละลายบนพื้นผิวของเมทริกซ์กราไฟท์ด้วยปืนพลาสมา จากนั้นจึงแข็งตัวและยึดติดเพื่อสร้างสารเคลือบ วิธีนี้ใช้งานง่ายและสามารถเตรียมการเคลือบซิลิกอนคาร์ไบด์ที่ค่อนข้างหนาแน่นได้ แต่การเคลือบซิลิกอนคาร์ไบด์ที่เตรียมโดยวิธีนี้มักจะอ่อนแอเกินไปและทำให้ความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันอ่อนแอ ดังนั้นโดยทั่วไปจึงใช้สำหรับการเตรียมการเคลือบคอมโพสิต SiC เพื่อปรับปรุง คุณภาพของการเคลือบ

 

วิธีเจลโซล:

วิธีการเจลโซลมีจุดประสงค์หลักเพื่อเตรียมสารละลายโซลที่สม่ำเสมอและโปร่งใสซึ่งครอบคลุมพื้นผิวของเมทริกซ์ จากนั้นทำให้แห้งเป็นเจล จากนั้นจึงเผาผนึกเพื่อให้ได้สารเคลือบ วิธีนี้ใช้งานง่ายและต้นทุนต่ำ แต่การเคลือบที่ผลิตขึ้นมีข้อบกพร่องบางประการ เช่น ความต้านทานการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิต่ำและการแตกร้าวง่าย ดังนั้นจึงไม่สามารถใช้กันอย่างแพร่หลายได้

 

ปฏิกิริยาเคมีก๊าซ (CVR) :

CVR สร้างขึ้นเป็นหลักการเคลือบ SiCโดยใช้ผง Si และ SiO2 เพื่อสร้างไอน้ำ SiO ที่อุณหภูมิสูง และชุดของปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้นบนพื้นผิวของวัสดุ C ที่การเคลือบ SiCที่เตรียมโดยวิธีนี้จะถูกยึดติดอย่างใกล้ชิดกับสารตั้งต้น แต่อุณหภูมิของปฏิกิริยาจะสูงกว่าและต้นทุนก็สูงกว่า

 

การสะสมไอสารเคมี (CVD) :

ปัจจุบัน CVD เป็นเทคโนโลยีหลักในการเตรียมการการเคลือบ SiCบนพื้นผิวรองพื้น กระบวนการหลักคือชุดของปฏิกิริยาทางกายภาพและเคมีของวัสดุตัวทำปฏิกิริยาที่เป็นเฟสก๊าซบนพื้นผิวของสารตั้งต้น และสุดท้ายคือการเตรียมการเคลือบ SiC โดยการสะสมบนพื้นผิวของสารตั้งต้น การเคลือบ SiC ที่เตรียมโดยเทคโนโลยี CVD นั้นถูกยึดติดอย่างใกล้ชิดกับพื้นผิวของสารตั้งต้น ซึ่งสามารถปรับปรุงความต้านทานการเกิดออกซิเดชันและความต้านทานการกัดกร่อนของวัสดุพื้นผิวได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่เวลาในการสะสมของวิธีนี้จะนานกว่า และก๊าซปฏิกิริยามีพิษบางอย่าง แก๊ส.