سنتز بدنه های متخلخل کاربید سیلیکون از طریق واکنش کربوترمال سیلیس کلوئیدی و شابلون کربنی تهیه شده از چوب صنوبر

در این پژوهش بدنه متخلخل کاربید سیلیکون با الگوبرداری از ساختار اولیه چوب صنوبر ساخته شده است .در ابتدا شابلونهای کربنی از پیرولیز چوب در دمای 800° C و تحت اتمسفر نیتروژن تهیه شدند. در مرحله بعد، سل نانومتری سیلیکا تحت شرایط خلا به درون شابلون های کربنی تهیه شده نفوذ داده شدند. پس از اینکه مقدار سیلیکا به حد استوکیومتری رسید، برای تبدیل کامپوزیت های سیلیکا /کربن حاصله به کاربید سیلیکون نمونه ها تحت شرایط متفاوتی در کوره مقاومتی و کوره مایکروویو حرارت داده شدند: در کوره مقاومتی در دمای 1500C و به مدت 4 ساعت، و در دستگاه مایکروویو یک ساعت در دمای ماکزیمم ºC1450 نگهداری شدند. در بررسی های ریزساختاری نمونه ها پس ازحرارت دهی، مشخص میشود که در هر دو روش ذکر شده، ساختار طبیعی چوب پیرولیز شده در سرامیک SiC با دقت بالایی حفظ شده است. مورفولوژی سرامیک SiC متخلخل و مکانیزم تبدیل چوب به سیلیکون کارباید متخلخل با استفاده از آنالیزهای میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) پراش پرتو X (XRD) STA,BET و هلیم پیکنومتری مورد بررسی قرار گرفت. اندازه کریستالیت های کاربید سیلیکون حاصله ،که از واکنش گاز /جامد بین SiO(g) و (s)C به دست می آید با استفاده از رابطه شرر در شرایط مختلف حدود 20 نانومتر اندازه گیری شد.