The Effect of Microwave on Silicon Carbide

Abstract

Silicon carbide (SiC) is a widely used ceramic material around the world in various industries, namely engine components, blade coating, drill coating to cut metal, chemical pipelines in materials science, ceramics, and other industries. This study aimed (1) to study the modification of silicon carbide under microwave and (2) to study the exothermic reaction of silicon carbide. The researchers studied the reaction of silicon carbide in absorbing heat and exothermic and the optimum power ratio temperature ​​for a microwave oven used in the test, especially how long it takes to analyze the efficiency of silicon carbide during absorbing heat and exothermic reaction until it reaches normal temperature.The test was run by using a microwave oven using 250 watts with silicon carbide under microwaves with different masses of 10 g 100 g and 500 g, with test durations of 10 minutes 20 minutes 30 minutes 40 minutes 50 minutes and 60 minutes, respectively. The findings revealed that (1)silicon carbide with a mass of 10 g under microwaves had the lowest temperature compared to a mass of 100 g and 500 g which had the highest temperature of about 65-125°C, which would not keep the heat for a long time with about 50 minutes for the exothermic reaction to room temperature at 25°C. (2)When silicon carbide with a mass of 100 g was under microwaves at 10 minutes 20 minutes 30 minutes and 40 minutes, it had the highest initial temperature of about 340-452°C but it could not keep the heat for a long time and it would be exothermic rapidly with about 90 minutes for the exothermic reaction to room temperature at 25°C. (3)When silicon carbide with a mass of 500 g was under microwaves at 50 minutes and 60 minutes, it had the highest temperature of about 256-425°C, which would keep the heat the longest. The masses used included 10 g 100 g and 500 g, and the exothermic reaction was slow with about 150 minutes for the exothermic reaction to room temperature at 25°C. Experimental results can be used to bring the results obtained from the experiments of research studies The Effect of Microwave on Silicon Carbide can be applied in future research. such as decomposing waste or polymer forming process

ซิลิกอนคาร์ไบด์ (SiC) เป็นวัสดุเซรามิกที่นิยมทั่วโลกอย่างแพร่หลาย โดยถูกนำไปใช้งานกับอุตสาหกรรมหลากหลายด้าน เช่นเป็นส่วนประกอบของเครื่องยนต์ เคลือบใบมีด เคลือบดอกสว่าน เพื่อตัดเจาะโลหะ ทำท่อขนส่งเคมีด้านวัสดุศาสตร์เซรามิก และอุตสาหกรรมอื่นๆการวิจัยนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อ (1)ศึกษาเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของซิลิกอนคาร์ไบด์ภายใต้คลื่นไมโครเวฟ (2)ศึกษาเวลาการคายความร้อนของซิลิกอนคาร์ไบด์ ซึ่งผู้วิจัยทำการศึกษาปฏิกิริยาของซิลิกอนคาร์ไบด์ ที่ดูดซับความร้อน และการคายความร้อนค่าอุณหภูมิอัตราส่วนกำลังไฟฟ้าที่เหมาะสมสำหรับเตาอบไมโครเวฟ เพื่อใช้ในการทดสอบนั้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งการวิเคราะห์ประสิทธิภาพของซิลิกอนคาร์ไบด์ ขณะคายความร้อนใช้ระยะเวลานานเท่าใดจนกว่าจะถึงอุณหภูมิปกติ ได้ทำการทดสอบ โดยใช้เตาไมโครเวฟใช้กำลังไฟฟ้า 250 วัตต์ ใช้ซิลิกอนคาร์ไบด์ที่อยู่ภายใต้คลื่นไมโครเวฟที่มีมวลแตกต่างกันคือ 10 กรัม 100 กรัม และ 500 กรัม โดยใช้เวลาในการทดสอบที่แตกต่างกัน คือ 10 นาที 20 นาที 30 นาที 40 นาที 50 นาที และ 60 นาที ตามลำดับ ผลการวิจัยพบว่า (1)ซิลิกอนคาร์ไบด์มวล 10 กรัม อยู่ภายใต้คลื่นไมโครเวฟจะมีอุณหภูมิต่ำที่สุดเมื่อเทียบกับมวล 100 กรัม และ 500 กรัม จะมีอุณหภูมิสูงที่สุดประมาณ 65-125 องศาเซลเซียส ซึ่งจะเก็บอุณหภูมิความร้อนได้ไม่นาน โดยใช้เวลาประมาณ 50 นาที จึงจะคายความร้อนกลับมายังอุณหภูมิห้องที่ 25 องศาเซลเซียส (2)ในระยะเวลาที่ซิลิกอนคาร์ไบด์มวล 100 กรัม อยู่ภายใต้คลื่นไมโครเวฟ ที่เวลา 10 นาที 20 นาที 40 นาที และ 40 นาที ตามลำดับ จะมีอุณหภูมิสูงที่สุดในช่วงแรกประมาณ 340-452 องศาเซลเซียส แต่จะเก็บอุณหภูมิความร้อนได้ไม่นาน ก็จะเกิดการคายความร้อนอย่างรวดเร็ว โดยใช้เวลาประมาณ 90 นาที ถึงจะคายความร้อนกลับมายังอุณหภูมิห้องที่ 25 องศาเซลเซียส (3)ในระยะเวลาที่ซิลิกอนคาร์ไบด์ อยู่ภายใต้คลื่นไมโครเวฟมวล 500 กรัม ที่เวลา 50 นาที และ 60 นาที จะมีอุณหภูมิสูงที่สุดประมาณ 256-425 องศาเซลเซียส ซึ่งจะเก็บอุณหภูมิความร้อนได้นานที่สุดของมวลที่ใช้ในการทดลอง และการคายความร้อนอย่างช้าๆของซิลิกอนคาร์ไบด์มวล 500 กรัม ใช้เวลาประมาณ 150 นาที ถึงจะคายความร้อนกลับมายังอุณหภูมิห้องที่ 25 องศาเซลเซียส ขณะที่ซิลิกอนคาร์ไบด์มวล 10 กรัม อยู่ภายใต้คลื่นไมโครเวฟ จะมีอุณหภูมิต่อที่สุดเมื่อเทียบกับ มวล 100 กรัม และ 500 กรัม จะมีอุณหภูมิสูงที่สุดประมาณ 65-125 องศาเซลเซียส ซึ่งจะเก็บอุณหภูมิความร้อนได้ไม่นาน โดยใช้เวลาประมาณ 50 นาที ถึงจะคายความร้อนกลับมายังอุณหภูมิห้องที่ 25 องศาเซลเซียสโดยจากผลการทดลอง สามารถนำผลลัพธ์ที่ได้จากการทดลองของการศึกษาค้นคว้า ผลของคลื่นไมโครเวฟที่มีต่อซิลิกอนคาร์ไบด์ ไปประยุกต์ใช้ได้ในงานวิจัยอนาคต เช่นการย่อยสลายขยะ หรือกระบวนการขึ้นรูปพอลิเมอร์ได้