A félvezetőgyár tisztaszobájában fémes csillogással ragyogó fekete ostyákat dolgoznak fel precíziósan, egyenként; az űrhajó hajtóművének égésterében egy speciális kerámia alkatrész 2000 ℃-os lángkeresztségen esik át. A színfalak mögött egy „ipari fekete drágakőnek” nevezett aktív anyag található –szilícium-karbid kerámiák.
Ez a szuperkemény anyag, amely keménységben csak a gyémánt után áll, csendben átírja a csúcskategóriás gyártás szabályait. Ellenáll az atomreaktorok erős sugárzásának, gyorsan továbbítja az új energiahordozók hullámzó elektromos energiáját, és az 5G bázisállomások központi hőelvezető anyagává válhat. De a kiváló teljesítmény mögött tagadhatatlan kihívás áll: hogyan lehet megszelídíteni ezt a „rabszolút” anyagot?
Az anyagtulajdonságok meghatározzák a feldolgozási kihívásokat
A szilícium-karbid feldolgozási nehézsége olyan, mint az üvegen faragott mintáké. Keménysége 3-5-ször nagyobb, mint a hagyományos kerámiáké. A hagyományos vágószerszámok olyanok, mint az acéllemezek krétával faragása, ami nemcsak alacsony hatásfokkal jár, hanem könnyen megrepeszti a megmunkált felületet. Ami még nehezebb, hogy ez az anyag nyilvánvalóan rideg, és egy apró hiba is eltörheti, mint egy kekszet, különösen az 1 milliméternél kisebb vastagságú precíziós alkatrészek esetében a feldolgozási folyamat acéldróton táncolásként írható le.
A modern gyártás áttörési útja
Ezekkel a kihívásokkal szembesülve a mérnökök három fő „anyagmegszelídítési módszert” fejlesztettek ki:
1. Formázó technológia – egy melegsajtolásos eljárás, amely hasonló a holdsütemények készítéséhez, és lehetővé teszi, hogy a szilícium-karbid por magas hőmérséklet és nyomás alatt „engedelmesen alkalmazkodjon”, így különösen alkalmassá teszi szabványosított ipari vágószerszámok gyártására. Ez a technológia olyan, mintha formabilincseket helyeznénk az anyagokra, és pontos hőmérséklet-szabályozás mellett szabályos geometriai alakzatokat alakítanánk ki.
2. Folyadékfaragásos módszer – fröccsöntési technológiával az anyagszuszpenziót csokoládészószhoz hasonlóan fecskendezik a formába, és az áramlási pálya pontos szabályozásával összetett üreges szerkezetek alakulnak ki. Ez a módszer lehetővé teszi szabálytalan fúvókák gyártását műholdhajtóművekhez.
3. Porrekonstrukciós technológia – porkohászati technológia alkalmazása olyan anyagok mikroszerkezetének rekonstruálására, mint az építőelemek, olyan nukleáris reaktortömítések létrehozására, amelyek ötvözik az erőt és a pontosságot. Ez az eljárás lehetővé teszi az anyagok molekuláris szintű „átalakulását”, célzott teljesítményjavulást eredményezve.
A precíziós megmunkálás főbb jellemzői
Ennek az anyagnak a elsajátításához nemcsak korszerű berendezésekre van szükség, hanem három aranyszabályt is be kell tartani: a precíz formatervezést, a aprólékos folyamatfelügyeletet és a szigorú anyag-előkezelést. A Shandong Zhongpeng szigorúan betartja ezt a három szabályt a gyártási folyamat során, törekedve a minőség és a mennyiség biztosítására. Ez nemcsak a késztermék-arány növelését követeli meg, hanem azt is megköveteli, hogy a késztermékek szigorúan megfeleljenek a vevői igényeknek.
Jelenleg az olyan új technológiák alkalmazásával, mint a lézeres megmunkálás és az ultrahangos vágás, a szilícium-karbid kerámiák áttörik a végső feldolgozási korlátokat. Ezek az áttörések nemcsak lehetővé teszik a „fekete drágakövek” számára, hogy valóban az iparosodás felé haladjanak, hanem az anyagforradalom új körének elérkezését is jelzik.
A technológiai áttörést kereső gyártóvállalatok számára a szilícium-karbid feldolgozása egyszerre kihívás és lehetőség. A gazdag tapasztalattal és innovatív eljárásokkal rendelkező feldolgozópartnerek kiválasztása lesz az arany kulcs a csúcskategóriás gyártás kapujának megnyitásához. Ez az anyag, amelyet egykor „feldolgozási szűk keresztmetszetnek” tartottak, további hősökre vár, hogy feltárják végső rejtélyét.
Közzététel ideje: 2025. április 7.