ซิลิกอนคาร์ไบด์ (Silicon Carbide : SiC) คือ อะไร ทำไม Opti-Coat ถึงเลือกเคลือบเซรามิคด้วยซิลิกอนคาร์ไบด์ วันนี้เราขอย่อเนื้อหาสำคัญๆ จากบทความดีๆ และงานวิจัยดีๆมาให้ทุกท่านได้รู้จักกับ ซิลิกอนคาร์ไบด์ กัน เพื่อให้รับรู้ถึงคุณสมบัติที่โดดเด่นและมั่นใจว่า Opti-Coat ได้เลือกสิ่งที่ดีที่สุด มาดูแลสิ่งที่คุณรักที่สุดเช่นกัน”

      ซิลิกอนคาร์ไบด์  (SiC) หรือที่รู้จักกันดีในชื่อของ คาร์บอรันดัม (Carborundum) หรือ โมซาไนท์ (Moissanite)  (ชื่อถูกตั้งเป็นเกียรติแก่ Dr. Henri MOISSAN สำหรับการค้นพบในปี ค.ศ. 1905) เป็นสารประกอบในสถานะของแข็งที่ประกอบไปด้วยคาร์บอน 50% และ ซิลิกอน 50% สารประกอบชนิดนี้พบได้น้อยมากในธรรมชาติ สถานที่ที่พบก็มักจะเป็นสถานที่จําเพาะทางธรณีวิทยา เช่น แท่งหินที่มีสารประกอบของเพชร หินคิมเบอร์ไลต์ หรือแม้กระทั่งในหินอุกกาบาตบางชนิด ดังนั้น SiC  ที่ขายอยู่ตามท้องตลาดโดยแท้จริงแล้วได้มาจากการสังเคราะห์แทบทั้งสิ้น วัสดุชนิดนี้เป็นทั้งเซรามิกและสารกึ่งตัวนําซึ่งมีคุณสมบัติที่ดีเยี่ยม ตัวอย่างเช่น ความแข็งซึ่งเกือบเทียบเท่าเพชร สภาพเฉื่อยทางเคมี ความทนทานต่ออุณหภูมิสูง (>1000 องศาเซลเซียส) การออกซิไดส์ และสภาพแวดล้อมที่รุนแรง นอกจากนี้ ยังมีค่าสภาพนำความร้อนที่สูง ซึ่งทำให้สามารถถ่ายเทความร้อนได้เช่นเดียวกับโลหะ ในทางอุตสาหกรรม SiC ถูกใช้เป็นวัสดุสำหรับการเกลามานานนับศตวรรษ จนกระทั่ง ได้มีการประยุกต์ใช้อย่างกว้างขวางในปัจจุบัน ทั้งทางด้านอวกาศยาน เครื่องยนต์ความร้อนสูง จานเบรค หรือแม้กระทั่งทางด้านนิวเคลียร์ และตัวกรองจำเพาะสำหรับชิ้นส่วนในการสร้างความร้อน เป็นต้น

 

การนำซิลิกาไปใช้ในอุตสาหกรรมเซรามิก

  1. ผงซิลิกาที่ละเอียดมากและมีความบริสุทธิ์สูงเหมาะสำหรับใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตสีเซรามิกที่มี SiO2 เป็นองค์ประกอบหลักเช่นสีน้ำเงิน, สีฟ้า, สีเหลือง เป็นต้น
  2. ใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตสีสกรีนสำหรับการผลิตกระเบื้องเซรามิกเนื่องจากสีสกรีนต้องการความละเอียดมากเป็นพิเศษ เพื่อให้ลวดลายที่สกรีนลงไปมีรายละเอียดมากขึ้น
  3. ใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตสติ๊กเกอร์เซรามิก
  4. ใช้เป็นวัตถุดิบในการทำสีเคลือบทั้งเป็นวัตถุดิบที่ให้ SiO2 และยังให้คาร์บอนเพื่อช่วยให้เคลือบที่ต้องการเผาแบบรีดักชั่นมีสีที่สวยงามขึ้น
  5. แกลบเป็นสารตั้งต้นสำหรับการผลิตเซรามิกที่ใช้ทำวัสดุขัดถู เช่น SiC, Si3N4
  6. ซิลิกาจากแกลบใช้เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์ Mullite ซึ่งเป็นวัสดุที่สำคัญทางวัสดุทน ไฟ ในการผลิตแผ่นรองเผา(Kiln furniture) , ตัวรองสำหรับวงจรอิเลคโทรนิค (Substrate) ปลอกthermo couple, ceramic roller
  7. ซิลิกาจากแกลบยังสามารถนำมาเผาต่อที่อุณหภูมิสูงเพื่อเปลี่ยนโครงสร้างเป็น Cristobalite โดยใช้อุณหภูมิในการเปลี่ยนโครงสร้างจากอสัณฐานไปเป็นรูปผลึกของ cristobalite ที่อุณหภูมิต่ำกว่าการเปลี่ยน phase ของ cristobalite จาก quartz
  8. ซิลิกาจากแกลบสามารถนำไปสังเคราะห์เป็นธาตุซิลิคอนเพื่อเป็นวัตถุดิบในการผลิตแผงโซล่าเซลสำหรับผลิตกระแสไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์
  9. อุตสาหกรรมผลิตอิฐแบบชาวบ้านใช้แกลบดิบเป็นเชื้อเพลิงในการเผาอิฐ นอกจากนี้ในปัจจุบันโรงงานผลิตปูนซีเมนต์บางโรงได้ใช้แกลบเป็นเชื้อเพลิงควบคู่ไปกับถ่านหินเพื่อลด%ซิลิกาในสูตรลง โดยชดเชยด้วยปริมาณซิลิกาที่ได้จากแกลบนั่นเอง

 

       ผลิตภัณฑ์ของซิลิคอนคาร์ไบด์ (product of silicon carbide) ซิลิคอนคาร์ไบด์เป็นวัสดุหนึ่งที่มีสมบัติดีเด่นหลายประการอาทิมีน้ำหนักเบามีความแขง็แรง ทนทานต่อการสึกหรอและการผุกร่อนมีความแข็งแรงสูงที่อุณหภูมิสูง เป็นต้น นอกจากนี้ยังสามารถนำไปผลิตเป็นรูปร่างต่างๆ ได้หลากหลายรูปแบบในปัจจุบัน ผลิตภัณฑ์จากซิลิคอนคาร์ไบด์ มีใช้ในหลากหลายชนิดโดยอาศัยสมบัติที่โดดเด่นในการนำไปประยุกต์ใช้ ในแต่ละผลิตภัณฑ์สามารถนำมาประยุกต์ใช้โดยไม่จำเป็นต้องไปใช้ในงานเฉพาะด้านหรือในโรงงาน อุตสาหกรรมเพียงอย่างเดียวยังมีผลิตภัณฑ์อีกหลายอย่างที่เห็นกันในปัจจุบันคือ

  1. แหวนกันซึม (seal ring) ซ่ึงแหวนกันซึมที่ทำจากซิลิคอนคาร์ไบด์จะมีความคงทนต่อการสึกหรอและการกดักร่อน มีความเสียดทานน้อยทนต่อการเปลี่ยนแปลงความร้อนอย่างฉับพลันสามารถนำความร้อนได้ดีมีขนาดที่แม่นยำและมีน้ำหนักเบาแหวนกันซึม ซิลิคอนคาร์ไบด์สามารถนำมาใชก้บระบบปั๊มที่เกี่ยวข้องกับรถยนต์ใช้ในโรงกลั่นโรงงานผลิตเยื่อและกระดาษ การทำเหมือง เครื่องกวนและการแช่เย็น

        2) ไฮโดรไซโคลน(hydro cyclone) ไฮโดรไซโคลนซิลิคอนคาร์ไบด์มีความคงทนการสึกหรอสูงสามารถใช้ได้ดีมากกับเหมืองหิน อายุการใชง้านของไฮโดรไซโคลนที่ทำจากซิลิคอนคาร์ไบด์จะนานกว่า 5 เท่าของไฮโดรไซโคลนที่ำจากเซรามิกชนิดอื่น

       3) ท่อแลกเปลี่ยนความร้อน เป็นท่อแลกเปลี่ยนความร้อนซิลิคอนคาร์ไบด์มีความคงทนต่อการกัดกร่อนสามารถนำความร้อนได้ดีและมีความแข็งแรงสูง นำมาใช้ในโรงงานต่าง ๆ อาทิโรงผลิตสารเคมี

      4) อุปกรณ์วัสดุกึ่งตัวนำ (semiconductor) วัสดุก่ึงตัวนำที่ทำจากซิลิคอนคาร์ไบด์ มีน้า หนัก เบา ความแข็งสูงมีความแข็งแรงสูงที่อุณหภูมิสูงนำาความร้อนได้ดีกว่าวัสดุก่ึ่งตัวนำที่ผลิตจากโลหะสามารถ ผลิตได้หลากหลายรูปร่างและขนาดวัสดุก่ึงตวันา ซิลิคอนคาร์ไบด์สามารถนำมาใช้เป็นอุปกรณ์ต่าง ๆ อาทิ แวคคิวอัมชัค (vacuum chuck) ซะเชพเตอร์ (susceptor) ในกระบวนการผลิตเวเฟอร์กึ่งตันำซ่ึงเป็น อุตสาหกรรมที่ต้องใช้เทคโนโลยขั้นสูงจากที่กล่าวมาแล้วจะเห็นได้ว่า ซิลิคอนคาร์ไบด์สามารถใช้ประโยชน์ได้ในช่วงกว้างและ หลากหลายอุตสาหกรรมจึงเป็นวัสดุเซรามิกอีกอย่างหนี่ที่น่าสนใจท้้งในเชิงพาณิชย์และการวิจัยพัฒนา (สถาบันวิจัยโลหะและวัสดุ, 2545)

      5) ผลิตภัณฑ์เคลือบเซรามิคดูแลปกป้องสีรถยนต์ (The Ultimate Vehicle Protection System) ซึ่ง Optimum Polymer Technology USA โดย ดร.จี  ได้นำเอาซิลิกอนคาร์ไบด์มาใช้เป็นนวัตกรรมดูแลปกป้องรถยนต์ออกแบบผลิตภัณฑ์ภายใต้แบรนด์ Opti-Coat  ผลิตภัณฑ์เคลือบเซรามิคแท้ระดับแนวหน้าจากอเมริกา ที่ผ่านการรับรองจากสถาบันชั้นนำของโลก ในหลายๆ ด้านทั้งเรื่องความแข็ง (Hardness) ในระดับ 9H การทนทานต่อรอยขีดข่วน และยังจัดเป็นกลุ่มผลิตภัณฑ์ Coating ระดับแนวหน้าของโลกที่ได้รับการยอมรับอย่างแพร่หลายมากกว่า 30 ประเทศทั่วโลก อาทิ เช่น สหรัฐอเมริกา แคนนาดา อินเดีย ออสเตรเลีย รัสเซีย สิงคโปร์ และอีกมากมาย

Opti-Coat  ได้นำเอา Silicon Carbide (SiC) มาสร้างชั้น Coating ให้กับพื้นผิวของรถอย่างถาวร ( Permanently Bond ) ด้วยการทำปฏิกิริยาระหว่าง SiC และชั้น Clear coat ของพื้นผิวรถโดยตรง ซึ่งต่างจากกรรมวิธีเดิมๆที่ใช้ Resin ในการยึดติดโดยจะทำให้ไม่สามารถยึดติดได้คงทน Opti-Coat Pro+ จึงมีความคงทนและยึดติดกับพื้นผิวรถได้อย่างยาวนาน รวมถึงคุณสมบัติในการปกป้อง สารที่เป็นกรดและเป็นด่าง ต่างๆที่จะมาทำลายพื้นผิวรถของคุณ เพราะสารต่างๆเหล่านี้ไม่สามารถทำลายชั้นพื้นผิวของ Silicon Carbide (SiC) ได้นั่นเอง

และนี้เป็นสาระน่ารู้เกี่ยวกับซิลิกอนคาร์ไบด์ (Silicon Carbide) ซึ่งได้ถูกนำมาพัฒนาในหลายๆอุตสาหกรรม เพราะคุณสมบัติที่โดดเด่นของ ซิลิกอนคาร์ไบด์ (Silicon Carbide) นั่นจึงเป็นเหตุผลที่ Opti-Coat เลือกมาเพื่อดูแลปกป้องสิ่งที่ลูกค้าไว้วางใจให้เราดูแล

 

ขอขอบคุณข้อมูลจาก https://sites.google.com/site/siliconcarbide2/