ซิลิกอนคาร์ไบด์ (ซิลิคอนคาร์ไบด์) ผงไมโครเป็นวัสดุเซรามิกโครงสร้างประสิทธิภาพสูง มีคุณสมบัติความหนาแน่นสูง การนำความร้อน ความแข็งแรงในการดัด โมดูลัสยืดหยุ่น และความทนทานต่อการกัดกร่อนและอุณหภูมิสูงได้ดีเยี่ยม ด้วยคุณสมบัติเหล่านี้ จึงทำให้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมที่มีข้อกำหนดด้านโครงสร้างที่เข้มงวด
จากการเผาปฏิกิริยาไปจนถึงการตกผลึกใหม่: การควบคุมอนุภาคเป็นแกนหลัก
ในการเผาผนึกปฏิกิริยา ผงไมโครซิลิคอนคาร์ไบด์ที่ปรับให้เหมาะสมช่วยให้ชิ้นส่วนเซรามิกมีความหนาแน่นถึง 3.12 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร ซึ่งใกล้เคียงกับมาตรฐานการเผาผนึกแบบไร้แรงดัน โดยมีปริมาณซิลิคอนอิสระที่ควบคุมได้ตามมาตรฐานขั้นสูงระดับสากล
สำหรับผงเผาผนึกแบบไร้แรงดัน ข้อกำหนดจะเข้มงวดยิ่งขึ้น ผงต้องมีความบริสุทธิ์ 99.2 wt% โดยมีความหนาแน่นของการอัด 1.72 g/cm³ หลังจากการเผาผนึก ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายจะมีความหนาแน่น 3.15 g/cm³
ในด้านกระบวนการตกผลึกใหม่ ความก้าวหน้าเกิดขึ้นได้จากการวิเคราะห์วัตถุดิบนำเข้าและการปรับปรุงกระบวนการในท้องถิ่นให้เหมาะสมที่สุด ตั้งแต่การคัดเลือกวัตถุดิบไปจนถึงการขึ้นรูปอนุภาคและการปรับขนาดให้เหมาะสม อุปสรรคทางเทคนิคต่างๆ ก็ถูกเอาชนะ ความหนาแน่นของผงหยาบเพิ่มขึ้นเป็น 2.004 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตรได้สำเร็จ
ผง SiC สำหรับการพิมพ์ 3 มิติ: ทำลายข้อจำกัดแบบเดิมๆ
ชิ้นส่วนเซรามิก SiC แบบดั้งเดิมมีวงจรการผลิตที่ยาวนานและมีความยากในการตัดเฉือนสูง ดังนั้นจึงไม่สามารถตอบโจทย์ความต้องการโครงสร้างขนาดใหญ่และซับซ้อนได้ สำหรับชิ้นส่วนขนาดใหญ่ กระบวนการเผาผนึกแบบเดิมไม่สามารถทำได้อีกต่อไป สิ่งนี้ผลักดันให้องค์กรต่างๆ หันมาศึกษาเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ
อย่างไรก็ตาม การพิมพ์ชิ้นส่วน SiC ขนาดใหญ่ต้องใช้ผงการพิมพ์ 3 มิติเฉพาะทาง
- วัตถุดิบ:เลือกบล็อกการถลุง SiC ที่มีความแข็งแรงและความหนาแน่นสูง
- กระบวนการบดเป็นผง:การบดที่เหมาะสมช่วยให้กระจายขนาดอนุภาคได้อย่างเหมาะสม
- การจัดระดับอนุภาค:การกระจายขนาดอนุภาคหลายระดับช่วยเพิ่มการขึ้นรูปครั้งเดียว ความหนาแน่น และความแข็งแรง
ด้วยความก้าวหน้าเหล่านี้ ความหนาแน่นของซิลิกอนคาร์ไบด์ (SiC) ที่ผ่านการเผาจึงค่อยๆ เพิ่มขึ้น โดยเพิ่มขึ้นจาก 2.7 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร เป็น 2.8 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร และปัจจุบันใกล้ถึง 3.0 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร ปัจจุบัน ผงซิลิกอนคาร์ไบด์ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในงานด้านอวกาศ เช่น การผลิตกระจกสะท้อนแสงขนาดใหญ่
จากเซรามิกสู่ความพยายามใหม่ในการเจียรและขัดเงา
ซิลิคอนคาร์ไบด์แสดงให้เห็นถึงศักยภาพอันมหาศาลในการเจียรและขัดเงา ด้วยความแข็งโมห์ส 9.5 ซึ่งเป็นรองเพียงเพชร ผงไมโครซิลิคอนคาร์ไบด์จึงให้ความแข็งแรงเชิงกลและความทนทานต่อการสึกหรอที่โดดเด่น
ในการเจียระไน ผง SiC จะถูกนำไปใช้กับแก้ว เซรามิก อัญมณี และโลหะผสมแข็ง อนุภาคที่มีรูปร่างแหลมคมของผงนี้ช่วยให้ตัดได้อย่างรวดเร็ว ในขณะที่ยังคงความแม่นยำและประสิทธิภาพของมิติไว้ได้
ในการขัดเงา ผง SiC ละเอียดพิเศษถูกนำมาใช้ในเวเฟอร์ แผ่นรองรับ LED และกระจกออปติคัล ด้วยการควบคุมขนาดและการกระจายตัวของอนุภาคอย่างเข้มงวด ผงจึงสามารถให้พื้นผิวที่เรียบเนียนระดับนาโนเมตร ความสมดุลระหว่างการขจัดคราบวัสดุและคุณภาพพื้นผิวระดับสูงนี้ ตอบสนองความต้องการที่เข้มงวดของอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ ออปติคัล และอิเล็กทรอนิกส์
ด้วยการเติบโตของการผลิตที่แม่นยำและพลังงานหมุนเวียน ผง SiC จึงขยายตัวไปสู่สารละลาย CMP (Chemical Mechanical Polishing) ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการผลิตชิปและออปโตอิเล็กทรอนิกส์
กระบวนการเตรียมผงไมโครซิลิกอนคาร์ไบด์
- วัตถุดิบ: SiC สีเขียวหยาบถูกบดให้บริสุทธิ์ ≥99%คาร์บอนอิสระและปริมาณ Fe₂O₃ <0.2%.
- การบดขยี้:ในประเทศจีนมีการใช้สองวิธีหลัก ได้แก่ การบดด้วยลูกบอลเปียกเป็นระยะหรือการบดด้วยเจ็ท
- การแยกแม่เหล็ก: ผสมผสานวิธีการแบบเปียกและแบบกลไก การแยกแบบเปียกช่วยกำจัดฝุ่น ลดปริมาณเหล็ก และเพิ่มผลผลิต
- การจำแนกประเภทน้ำ:แยกขนาดอนุภาคโดยใช้ความเร็วในการตกตะกอนที่แตกต่างกันในน้ำ
- การร่อนด้วยคลื่นอัลตราโซนิก: แก้ไขปัญหาการรวมตัว ไฟฟ้าสถิต และการคัดกรองอนุภาคละเอียด
- การตรวจสอบคุณภาพ:องค์ประกอบทางเคมี การกระจายขนาดอนุภาค และการทดสอบอื่นๆ ดำเนินการตาม “มาตรฐานทางเทคนิคของซิลิกอนคาร์ไบด์”
- การใช้ประโยชน์จากผลพลอยได้:เศษหยาบที่เหลือจะถูกนำไปแปรรูปเป็นผงขัด ซึ่งจะช่วยลดของเสียและขยายห่วงโซ่ผลิตภัณฑ์
ผงมหากาพย์ โซลูชั่น
การเตรียมผงไมโครซิลิคอนคาร์ไบด์มีความต้องการอุปกรณ์สูงมาก ขนาดของอนุภาคต้องได้รับการควบคุมอย่างแม่นยำ ขณะเดียวกันก็ต้องลดการปนเปื้อนของโลหะให้น้อยที่สุด
ผงมหากาพย์ด้วยประสบการณ์ด้านวิศวกรรมผงมากกว่า 20 ปี ให้บริการโซลูชันขั้นสูง:
- เครื่องบดเจ็ท:บดอนุภาคผ่านการชนกันของอนุภาค หลีกเลี่ยงการปนเปื้อนของโลหะ เหมาะสำหรับ SiC ที่มีความบริสุทธิ์สูง
- สายการผลิตการจำแนกประเภทลูกบอลมิลล์:แผ่นเซรามิกและวัสดุบดที่มีความบริสุทธิ์สูงช่วยให้มั่นใจถึงความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์และขนาดอนุภาคที่สม่ำเสมอ
- อุปกรณ์ปรับเปลี่ยนพื้นผิว:ช่วยเพิ่มการกระจายและการยึดเกาะของ SiC ในเรซินและคอมโพสิต
การประยุกต์ใช้ผงไมโครซิลิคอนคาร์ไบด์ยังคงขยายตัวอย่างต่อเนื่อง ตั้งแต่เซรามิกประสิทธิภาพสูงไปจนถึงการพิมพ์ 3 มิติ ไปจนถึงการเจียรและขัดเงา SiC แสดงให้เห็นถึงศักยภาพอันมหาศาล
Epic Powder สนับสนุนการเปลี่ยนแปลงนี้ด้วยอุปกรณ์บดและจำแนกประเภทที่มีประสิทธิภาพและมีการปนเปื้อนต่ำ โซลูชันของ Epic Powder ช่วยให้ลูกค้าบรรลุความก้าวหน้าครั้งสำคัญในการเตรียมผง SiC ซึ่งเป็นแรงผลักดันสำคัญสำหรับความก้าวหน้าของอุตสาหกรรมวัสดุใหม่
