Kapag ang mga sample ngporous na silicon carbide ceramicsunang nakita sa laboratoryo, ang mga istrukturang parang pulot-pukyutan na ipinakita sa ilalim ng mikroskopyo ng elektron ay eksaktong kamukha ng isang bahay-pukyutan na pinalaki nang isang milyong beses. Ang espesyal na materyal na ito na may porosity na 15-60% ay tahimik na lumilipat mula sa mga silid ng pagkasunog ng mga makina ng aerospace patungo sa ating pang-araw-araw na buhay.
Sa isang gas turbine sa 1600℃, ang mga ordinaryong materyales ay matagal nang nagiging tinunaw na bakal, ngunit ang porous silicon carbide ay nagpapanatili ng kamangha-manghang katatagan. Noong nakaraang taon, nang bumisita sa Shanghai Institute of Ceramics ng Chinese Academy of Sciences, isang mananaliksik ang nagpakita ng isang kawili-wiling eksperimento: paglalagay ng isang porous silicon carbide sheet sa isang apoy ng oxygen-acetylene (mga 3000℃), ipinakita ng thermometer sa likod na tumaas lamang ito ng 72℃. Ang resistensya sa init na ito na nagmula sa istrukturang kristal na β-SiC ay ginagawa itong isang "hindi nakikitang baluti" para sa thermal protection system ng spacecraft. Mas maganda pa rito, ang mga pores na kasinglaki ng micron ay parang hindi mabilang na maliliit na tsimenea, na binabawasan ang kahusayan sa pagpapadaloy ng init ng 40-60% kumpara sa mga solidong ceramic.
Marahil kahit ang mga siyentipiko ng materyales ay hindi inaasahan na ang ganitong uri ng seramiko, na orihinal na binuo para sa matinding kapaligiran, ay makakaranas ng pangalawang spring sa larangan ng medisina. Ipinapakita ng klinikal na pananaliksik na inilathala sa Journal of Biomaterials noong 2024 na ang mga silicon carbide scaffold na may gradient pore size structures (5μm sa ibabaw at 200μm sa ilalim) ay may bone integration rate na 2.3 beses na mas mataas kaysa sa mga tradisyonal na titanium alloy implants.
Ang proseso ng paghahanda ng porous silicon carbide mismo ay isang mahika ng kemikal. Sa pamamagitan ng paraan ng pore-forming agent (karaniwang polymethyl methacrylate microspheres) o reaction sintering method, maaaring tumpak na makontrol ng mga material engineer ang mga katangian ng butas tulad ng mga perfumer. Kapansin-pansin, ang pinakabagong patente ng 3M Company sa Estados Unidos ay nagpapakita na ang paggamit ng recycled diatomite bilang natural na template ay hindi lamang nakakabawas sa mga gastos sa produksyon ng 18%, kundi hindi inaasahang nagkakaroon din ng bionic na istraktura na katulad ng mga buto ng coral. Ang pamamaraang ito ng "paggawa ng basura bilang kayamanan" ay tiyak na naaayon sa karunungan ng Taoist na "kapakinabangan ng walang silbi".
Aplikasyon
- Sa larangan ng pangangalaga sa kapaligiran:Bilang pangunahing materyal ng mga filter ng particulate ng diesel vehicle (DPF), kaya nitong makuha ang 99.7% ng PM2.5
- Rebolusyong Enerhiya:Ang suporta sa elektrod para sa solid oxide fuel cells (SOFC) ay nagpapataas ng kahusayan sa pagbuo ng kuryente sa 65%
- Biomedikal:Ang istruktura ng butas ng 3D-printed bone scaffolds ay nagtataguyod ng paglaki ng cell at nagpapaikli sa clinical healing cycle ng 30%
- Paggawa ng Semikonduktor:Tatlong beses nang pinahaba ang buhay ng mga wafer polishing pad, at ang 3nm na proseso ng TSMC ay binili nang maramihan.
Oras ng pag-post: Hulyo-30-2025