સિલિકોન કાર્બાઇડ સિરામિક્સ કેવી રીતે બનાવવામાં આવે છે

સિલિકોન કાર્બાઇડ (એસઆઈસી) સિરામિક્સતેમની અતુલ્ય શક્તિ, ગરમી પ્રતિકાર અને ટકાઉપણું માટે જાણીતા છે. આ ગુણધર્મો તેમને એરોસ્પેસ એન્જિન અથવા industrial દ્યોગિક મશીનરી જેવા કઠિન વાતાવરણમાં ઉપયોગ માટે આદર્શ બનાવે છે. પરંતુ આ અદ્યતન સામગ્રી બરાબર કેવી રીતે બનાવવામાં આવે છે? ચાલો પગલું દ્વારા પગલું ભરવું.

1. સામગ્રીની તૈયારી

તે બધા ઉચ્ચ શુદ્ધતા સિલિકોન કાર્બાઇડ પાવડરથી શરૂ થાય છે. સિરામિક "કેક" પકવવા માટે આને "લોટ" તરીકે વિચારો. અંતિમ સામગ્રીની ગુણધર્મોને સુધારવા માટે, એલ્યુમિનિયમ ox કસાઈડ અથવા બોરોન સંયોજનો જેવા એડિટિવ્સની થોડી માત્રામાં.

2. સિરામિક આકાર

પછી પાવડરને મોલ્ડેબલ સ્વરૂપમાં ફેરવવામાં આવે છે. બે સામાન્ય પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ થાય છે:

પ્રેસિંગ: પાવડરને ઉચ્ચ દબાણનો ઉપયોગ કરીને ચોક્કસ આકારમાં સંકુચિત કરવામાં આવે છે, જે સ્નોબોલમાં કોમ્પેક્ટિંગ કરવા સમાન છે.

ઇન્જેક્શન મોલ્ડિંગ: પાવડર કણક જેવા મિશ્રણ બનાવવા માટે અસ્થાયી બાઈન્ડર (મીણની જેમ) સાથે મિશ્રિત કરવામાં આવે છે, જે જટિલ આકારો માટે મોલ્ડમાં ઇન્જેક્ટ કરવામાં આવે છે.

આ તબક્કે, સામગ્રી હજી પણ નાજુક છે - શુષ્ક રેતીની શિલ્પની જેમ - અને મજબૂત બનવા માટે "બેકડ" થવાની જરૂર છે.

3. સિંટરિંગ પ્રક્રિયા

આ તે છે જ્યાં જાદુ થાય છે. આકારની સિરામિક અત્યંત temperatures ંચા તાપમાને (ઘણીવાર 1,800 ° સે ઉપર) ખાસ ભઠ્ઠીમાં ગરમ ​​થાય છે. સિંટરિંગ દરમિયાન, બે કી વસ્તુઓ થાય છે:

કણો બોન્ડ: સિલિકોન કાર્બાઇડ અનાજ નજીકથી વધે છે, ગાબડા દૂર કરે છે અને નક્કર માળખું બનાવે છે.

એડિટિવ્સ કાર્ય: ઉમેરવામાં આવેલા સંયોજનો સહેજ ઓગળી જાય છે, કઠિનતા વધારવા માટે કણો વચ્ચે "પુલ" બનાવે છે.

અનિચ્છનીય પ્રતિક્રિયાઓ અટકાવવા માટે ભઠ્ઠીની અંદરનું વાતાવરણ કાળજીપૂર્વક નિયંત્રિત થાય છે - કેટલીક વખત નિષ્ક્રિય વાયુઓથી ભરેલું છે.

4. સમાપ્ત સ્પર્શ

સિંટરિંગ પછી, સિરામિક તેના પ્રભાવને સુધારવા માટે વધારાની સારવારમાંથી પસાર થઈ શકે છે:

પોલિશિંગ: સરળ સપાટીઓ (દા.ત., સીલ અથવા બેરિંગ્સ) ની આવશ્યકતા માટેની એપ્લિકેશનો માટે.

કોટિંગ: વસ્ત્રોના પ્રતિકારને વેગ આપવા માટે પાતળા રક્ષણાત્મક સ્તર (જેમ કે સિલિકોન નાઇટ્રાઇડ) ઉમેરી શકાય છે.

મશીનિંગ: અંતિમ પરિમાણો પ્રાપ્ત કરવા માટે ચોક્કસ કટીંગ અથવા ડ્રિલિંગ.

આ પ્રક્રિયા કેમ મહત્વનું છે

સિલિકોન કાર્બાઇડની તાકાતનું રહસ્ય એ છે કે તેના અણુઓ સિંટરિંગ દરમિયાન કેવી રીતે બંધન કરે છે. ઉચ્ચ-તાપમાન પ્રક્રિયા મજબૂત સિલિકોન-કાર્બન બોન્ડ્સનું નેટવર્ક બનાવે છે, જે ગરમી, કાટ અને શારીરિક તાણ માટે પ્રતિરોધક છે. એડિટિવ્સ અને ચોક્કસ તાપમાન નિયંત્રણ સુનિશ્ચિત કરે છે કે અંતિમ ઉત્પાદન માત્ર મુશ્કેલ નથી, પણ ક્રેકીંગનો પ્રતિકાર કરવા માટે પૂરતું મુશ્કેલ નથી.

મોટું ચિત્ર

કટીંગ એજ ટર્બાઇન્સથી પ્રદૂષણ નિયંત્રણ સિસ્ટમો સુધી, સિલિકોન કાર્બાઇડ સિરામિક્સ આધુનિક તકનીકીમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. જ્યારે ઉત્પાદન પ્રક્રિયા જટિલ છે, તે વિજ્ and ાન અને એન્જિનિયરિંગનું આ સાવચેત સંતુલન છે જે સરળ પાવડરને સૌથી કઠોર પરિસ્થિતિઓનો સામનો કરવા માટે સક્ષમ સામગ્રીમાં ફેરવે છે.

સંશોધન પ્રગતિ તરીકે, નવી પદ્ધતિઓ - સિરામિક્સની 3 ડી પ્રિન્ટિંગ - ઉભરતી છે, આ અસાધારણ સામગ્રી માટે વધુ નવીન ઉપયોગોનું વચન આપે છે.