Nano Silicon Carbide (SiC) có những đặc tính nổi bật khi ứng dụng trong vật liệu nano composite
Trong thập kỷ qua, công nghệ nano đã phát triển một cách nhanh chóng với một loạt các vật liệu nano được nghiên cứu và phát triển. Trong số đó, vật liệu nano Silicon Carbide (SiC) đã gây được sự chú ý của cộng đồng khoa học nhờ có tính chất vật lý, hóa học độc đáo và tiềm năng ứng dụng của nó.
Là một trong những hợp chất bán dẫn quan trọng nhất, SiC có những đặc điểm khác biệt như độ rộng vùng cấm lớn (có thể điểu chỉnh được), độ bền cao, dẫn điện tốt, chống sốc nhiệt tốt, giản nở vì nhiệt thấp, trơ đối với một số chất hóa học. Do đó, vật liệu nano SiC là một ứng viên nổi trội cho việc gia cường một số vật liệu như polymer, bột composite, gốm,….
Vật liệu nano composite trên nền SiC đã được chế tạo thông qua phản ứng giữa diamine và diahydride với sự có mặt của SiC theo phương pháp trùng ngưng. So sánh giữa chuỗi (triazole – imide) và chuỗi (triazole – imide) / SiC thì sự có mặt của SiC giúp vật liệu tăng sức chịu kéo từ 180 MPa lên 165 MPa, khả năng chịu nhiệt cao (chỉ 5% khối lượng mất đi khi nhiệt độ tăng từ 380oC đến 500 oC. Ngoài ra, chế tạo vật liệu composite Cu/SiC bằng phương pháp xay cơ học cũng cho khả năng cải thiện tính chất cơ học. Các thí nghiệm cho thấy nano composite Cu/SiC chịu lực nén tốt hơn với 630 MPa trong khi Cu chỉ chịu được lực nén 505 MPa.
Các kết quả trên cho thấy nano SiC mang lại hiệu quả đáng kể cho các vật liệu composite cải tiến, nâng cao khả năng chịu lực kéo, nén, nhiệt độ cao trong thời gian dài (có thể lên đến 900 oC trong thời gian 39 giờ). Từ đó, thấy được khả năng ứng dụng nano SiC trong các vật liệu composite là rất tiềm năng và hiệu quả.
Ngoài ứng dụng nano coposite, một số ứng dụng tiềm năng khác của SiC có thể kể đến như: chế tạo cảm biến, vật liệu quang xúc tác, thiết bị điện cấu trúc nano, siêu tụ, chế tạo đầu dò sinh học, vật liệu hấp thụ vi sóng.
Hình: Hình chụp SEM của vật liệu nano composite Si3N4/SiC
Tấn Minh
Sciencedirect
Đăng ngày: 10/07/2015