ซิลิคอนคาร์ไบด์สีดำส่วนใหญ่ถูกเติมลงในแผ่นฉนวนนาโนเพื่อเป็นสารทึบรังสีอินฟราเรด ช่วยแก้ปัญหาการทะลุผ่านของรังสีอินฟราเรดในเมทริกซ์ซิลิกาที่อุณหภูมิสูง และยังช่วยปรับปรุงความทนทานต่ออุณหภูมิสูงและคุณสมบัติทางกลของแผ่นฉนวนอีกด้วย
- หน้าที่หลัก: ป้องกันรังสีอินฟราเรดอุณหภูมิสูง เมทริกซ์ซิลิกาที่มีรูพรุนระดับนาโนมีความโปร่งแสงต่อรังสีความร้อนอินฟราเรดช่วงกลาง เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น การถ่ายเทความร้อนโดยการแผ่รังสีจะมีสัดส่วนมากขึ้น ซึ่งทำให้ค่าการนำความร้อนที่อุณหภูมิสูงของแผ่นฉนวนเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ผงซิลิคอนคาร์ไบด์สีดำละเอียดจะดูดซับและกระจายรังสีอินฟราเรดอุณหภูมิสูงในช่วงความยาวคลื่น 2.5-7 ไมโครเมตร ผ่านการดูดซับและการกระเจิงแบบ Mie ช่วยลดการไหลของความร้อนโดยการแผ่รังสีและรักษาเสถียรภาพของค่าการนำความร้อนในช่วงอุณหภูมิสูง ทำให้แผ่นฉนวนนาโนสามารถรักษาประสิทธิภาพการเป็นฉนวนความร้อนที่ดีเยี่ยมได้ที่อุณหภูมิ 800-1000 องศาเซลเซียส
คำอธิบายอย่างง่าย: รูพรุนระดับนาโนจะขัดขวางการนำความร้อนและการพาความร้อนที่อุณหภูมิต่ำ ในขณะที่ซิลิคอนคาร์ไบด์สีดำจะขัดขวางรังสีอินฟราเรดที่อุณหภูมิสูง
- ปรับปรุงความทนทานต่ออุณหภูมิสูงและเสถียรภาพทางความร้อน ซิลิคอนคาร์ไบด์สีดำมีจุดหลอมเหลวสูงมาก (ประมาณ 2730 °C) และมีความเฉื่อยทางเคมีที่ดี ฟิล์ม SiO₂ ที่หนาแน่นจะก่อตัวขึ้นบนพื้นผิวภายใต้สภาวะอุณหภูมิสูงเพื่อชะลอการเกิดออกซิเดชันเพิ่มเติม ช่วยยับยั้งการหดตัวและการอ่อนตัวของแผ่นวัสดุที่อุณหภูมิสูง รักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างนาโนรูพรุน และเพิ่มอุณหภูมิใช้งานสูงสุดในระยะยาว
- เสริมสร้างคุณสมบัติทางกลและความทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน
- อนุภาคซิลิกาคาร์ไบด์สีดำที่มีสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำกระจายตัวอยู่ภายในเนื้อวัสดุ
- สารเหล่านี้ช่วยยับยั้งการลุกลามของรอยแตก และเพิ่มความแข็งแรงในการดัดและการรับแรงอัด
- เพิ่มประสิทธิภาพการทนไฟและการหน่วงไฟให้สูงสุด มีคุณสมบัติไม่ติดไฟระดับ Class-A1 และไม่ปล่อยก๊าซพิษในสภาวะอุณหภูมิสูง
- ซิลิคอนคาร์ไบด์สีดำมีค่าการนำความร้อนในสถานะของแข็งค่อนข้างสูง
ผู้ผลิตต้องควบคุมปริมาณการใช้ให้แม่นยำ
การใช้ปริมาณน้อยเกินไปจะทำให้ประสิทธิภาพในการทึบแสงอินฟราเรดต่ำ
การใช้ปริมาณมากเกินไปจะเพิ่มการนำความร้อนในสถานะของแข็งและความหนาแน่นของแผ่นวัสดุ
อุตสาหกรรมนิยมใช้ผงซิลิคอนคาร์ไบด์สีดำละเอียดพิเศษที่มีขนาดอนุภาค D50 เท่ากับ 1-4 ไมโครเมตร
