Silisyum Karbür ile Sol-Jel kaplama Nasıl Yapılır?

Silisyum Karbür (SiC) Mikron ile Sol-Jel Kaplama Nasıl Yapılır?

Silisyum karbür, sertliğiyle elmasta göz var,
Isıya dayanıklılığıyla fırınlara poz verir.
Bu güçlü seramik malzeme, sol-jel yöntemiyle buluştuğunda, ortaya zırh gibi yüzeyler çıkar.

1. Malzemeler ve Hazırlık

• Sol-Jel Prekürsörü: TEOS (Tetraetil ortosilikat) veya diğer silika kaynakları

• Çözücü: Etanol, izopropanol

• Katalizör: HCl (asit) veya NH4OH (baz), tercihe göre

• Su: Hidroliz için

• Silisyum Karbür (SiC): Mikron boyutlu, homojen dağılım için yüzey aktif madde (örneğin Triton X-100) gerekebilir.

2. SiC'nin Dispersiyonu

• Mikron boyutlu SiC partikülleri, çözücü içinde ultrasonik banyo veya mekanik karıştırıcı ile dağıtılır.

• Yüzey aktif madde, partiküllerin topaklanmasını önler.

• pH kontrolü ile stabilite artırılır.

3. Sol-Jel Karışımı ile Birleşme

• Sol-jel çözelti hazırlanır: TEOS + Etanol + Su + katalizör

• SiC dispersiyonu bu sol’a eklenir, yavaşça karıştırılır.

• Elde edilen karışım, artık kaplamaya hazır bir kompozit sol hâline gelmiştir.

4. Kaplama Yöntemleri

• Dip-coating

• Spin-coating

• Spray-coating

Yüzeye göre yöntem seçilir. Uygulama sonrası kontrollü kuruma önemlidir.

5. Isıl İşlem (Piroliz)

• İlk kurutma: 80–120°C

• Ana piroliz/sinterleme: 400–800°C (malzeme türüne göre)

• Bu işlem: organik kalıntıları uzaklaştırır, SiC’yi yüzeye sabitler, kaplamayı kristalize eder.

6. Sonuç: Taş Gibi, Cam Gibi

Bu kaplama:

• Yüksek sertlik

• Aşınma ve ısı direnci

• Mekanik stabilite

• Korozif ortamlara direnç kazandırır.