การประยุกต์ใช้ไมโครผงซิลิคอนคาร์ไบด์สีเขียวในการผลิตแผงฉนวนนาโน
ซิลิคอนคาร์ไบด์สีเขียว หรือที่เรียกว่า คาร์บอรันดัมสีเขียว และ SiC สีเขียว ซึ่งย่อว่า “GC” ผลิตขึ้นในเตาหลอมไฟฟ้าแบบต้านทานความร้อนภายในจากทรายซิลิกาและปิโตรเลียมโค้ก (เกลือที่เติมระหว่างการถลุง) มีคุณสมบัติเด่นคือมีความแข็งสูง นำความร้อนได้ดี และมีความแข็งแรงสูง
ผงไมโครซิลิคอนคาร์ไบด์สีเขียวส่วนใหญ่ใช้เป็นสารกันแสงที่มีประสิทธิภาพสูงและสารเติมแต่งเสริมแรงในการผลิตแผ่นฉนวนนาโน โดยการลดการแผ่รังสีความร้อนที่อุณหภูมิสูงและปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของแผ่น ทำให้แก้ปัญหาของวัสดุฉนวนนาโนแบบดั้งเดิมที่ “ยากที่จะบรรลุทั้งฉนวนกันความร้อนและความแข็งแรงไปพร้อมกัน”
บทบาทหลักของซิลิคอนคาร์ไบด์สีเขียว
การป้องกันรังสีความร้อน (ผลการบังแดด): ซิลิกาฟูมและวัสดุเมทริกซ์อื่นๆ ภายในแผงฉนวนนาโนจะสร้างรังสีความร้อนจำนวนมากที่อุณหภูมิสูง (>600℃) ผงไมโคร ซิลิคอนคาร์ไบด์ สีเขียว มีคุณสมบัติการดูดซับแสงที่ดีเยี่ยม ซึ่งสามารถดูดซับและกระจายรังสีอินฟราเรดได้อย่างมีประสิทธิภาพ ลดค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนจากรังสีได้อย่างมาก จึงช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการเป็นฉนวนความร้อนโดยรวม ในขณะที่ยังคงรักษาค่าการนำความร้อนต่ำไว้ได้
ความแข็งแรงเชิงโครงสร้างที่เพิ่มขึ้น: ซิลิคอนคาร์ไบด์สีเขียวมีความแข็งตามมาตราโมห์สูงถึง 9.4 และมีความเสถียรทางเคมี เมื่อผสมลงในเมทริกซ์อ่อนที่ประกอบด้วยซิลิกาฟูมและเส้นใยเป็นหลัก จะทำหน้าที่เป็นโครงสร้างขนาดเล็กช่วยรองรับ ปรับปรุงความแข็งแรงในการรับแรงอัดและแรงดัดงอของแผ่นฉนวนนาโนได้อย่างมีนัยสำคัญ และลดอัตราการแตกหักระหว่างการขนส่งและการใช้งาน
ความเสถียรที่อุณหภูมิสูงที่ได้รับการปรับปรุง: ด้วยจุดหลอมเหลวสูง (ประมาณ 2700℃) และค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำ ผงไมโครซิลิคอนคาร์ไบด์สีเขียวช่วยเพิ่มความต้านทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันของแผ่นคอมโพสิตภายใต้ความแตกต่างของอุณหภูมิที่รุนแรง ป้องกันการแตกร้าวหรือการแตกเป็นผงเนื่องจากการให้ความร้อนและการทำให้เย็นซ้ำๆ