Ժամանակակից արդյունաբերության և տեխնոլոգիաների շարունակական զարգացման մեջ նյութերի կատարողականը կարևոր դեր է խաղում: Հատկապես բարձր ջերմաստիճանի միջավայրի մարտահրավերների առջև կանգնած ժամանակ, նյութի շահագործման կայունությունը անմիջականորեն ազդում է հարակից սարքավորումների և արտադրանքի աշխատանքի և կյանքի տևողության վրա:Սիլիկոնային կարբիդային արտադրանք, իրենց գերազանց բարձր ջերմաստիճանային դիմադրողականությամբ, աստիճանաբար դառնում են իդեալական ընտրություն բարձր ջերմաստիճանային կիրառման բազմաթիվ ոլորտների համար։
Սիլիցիումի կարբիդը, քիմիական կառուցվածքի տեսանկյունից, միացություն է, որը կազմված է երկու տարրերից՝ սիլիցիումից (Si) և ածխածնից (C): Այս եզակի ատոմային միացությունը սիլիցիումի կարբիդին հաղորդում է եզակի ֆիզիկական և քիմիական հատկություններ: Դրա բյուրեղային կառուցվածքը շատ կայուն է, և ատոմները սերտորեն կապված են կովալենտ կապերի միջոցով, ինչը սիլիցիումի կարբիդին հաղորդում է ուժեղ ներքին կապի ուժ, որը նրա բարձր ջերմաստիճանային դիմադրության հիմքն է:
Երբ մեր ուշադրությունը դարձնում ենք գործնական կիրառություններին, լիովին ցուցադրվում է սիլիցիումի կարբիդային արտադրանքի բարձր ջերմաստիճանային դիմադրության առավելությունը: Բարձր ջերմաստիճանային արդյունաբերական վառարանների ոլորտում ավանդական ծածկույթի նյութերը հակված են փափկելու, դեֆորմացիայի և նույնիսկ վնասվելու երկարատև բարձր ջերմաստիճանի ազդեցության տակ, ինչը ոչ միայն ազդում է վառարանի բնականոն աշխատանքի վրա, այլև պահանջում է հաճախակի փոխարինում, մեծացնելով ծախսերը և սպասարկման դժվարությունները: Սիլիցիումի կարբիդից պատրաստված ծածկույթի նյութը նման է վառարանի վրա ամուր «պաշտպանիչ կոստյում» հագցնելուն: 1350 ℃-ից բարձր ջերմաստիճաններում այն դեռևս կարող է պահպանել կայուն ֆիզիկական և քիմիական հատկություններ և հեշտությամբ չի փափկանում կամ քայքայվում: Սա ոչ միայն զգալիորեն երկարացնում է վառարանի ծածկույթի ծառայության ժամկետը և նվազեցնում սպասարկման հաճախականությունը, այլև ապահովում է արդյունաբերական վառարանների արդյունավետ և կայուն աշխատանքը բարձր ջերմաստիճանային միջավայրերում՝ ապահովելով արտադրական գործընթացի հուսալի երաշխիքներ:
Օրինակ՝ ավիատիեզերական ոլորտում, բարձր արագությամբ թռչելիս, ինքնաթիռները մեծ քանակությամբ ջերմություն են առաջացնում օդի հետ ինտենսիվ շփման միջոցով, ինչը հանգեցնում է մակերևույթի ջերմաստիճանի կտրուկ բարձրացման: Սա պահանջում է, որ ինքնաթիռներում օգտագործվող նյութերը ունենան լավ բարձր ջերմաստիճանային դիմադրություն, հակառակ դեպքում դրանք կբախվեն լուրջ անվտանգության վտանգների: Սիլիցիումի կարբիդի վրա հիմնված կոմպոզիտային նյութերը կարևոր նյութեր են դարձել հիմնական մասերի, ինչպիսիք են ինքնաթիռի շարժիչի բաղադրիչները և ինքնաթիռի ջերմային պաշտպանության համակարգերը, արտադրության համար՝ իրենց գերազանց բարձր ջերմաստիճանային դիմադրության շնորհիվ: Այն կարող է պահպանել լավ մեխանիկական աշխատանք ծայրահեղ բարձր ջերմաստիճանային պայմաններում, ապահովել բաղադրիչների կառուցվածքային ամբողջականությունը, օգնել ինքնաթիռներին հաղթահարել արագության և ջերմաստիճանի սահմանափակումները և իրականացնել ավելի արդյունավետ և անվտանգ թռիչք:
Մանրադիտակային տեսանկյունից, սիլիցիումի կարբիդի բարձր ջերմաստիճանային դիմադրության գաղտնիքը կայանում է դրա բյուրեղային կառուցվածքի և քիմիական կապի բնութագրերի մեջ: Ինչպես նշվեց ավելի վաղ, սիլիցիումի կարբիդի ատոմների միջև կովալենտային կապի էներգիան շատ բարձր է, ինչը դժվարացնում է ատոմների հեշտությամբ անջատվելը իրենց ցանցային դիրքերից բարձր ջերմաստիճաններում, այդպիսով պահպանելով նյութի կառուցվածքային կայունությունը: Ավելին, սիլիցիումի կարբիդի ջերմային ընդարձակման գործակիցը համեմատաբար ցածր է, և դրա ծավալի փոփոխությունը համեմատաբար փոքր է, երբ ջերմաստիճանը կտրուկ փոխվում է, արդյունավետորեն խուսափելով ջերմային ընդարձակման և կծկման պատճառով լարվածության կոնցենտրացիայի պատճառով նյութի կոտրման խնդրից:
Տեխնոլոգիայի անընդհատ զարգացմանը զուգընթաց, սիլիցիումի կարբիդային արտադրանքի արտադրողականությունը նույնպես անընդհատ բարելավվում է: Հետազոտողները կատարելագործել են պատրաստման գործընթացը, օպտիմալացրել նյութերի բանաձևերը և այլ միջոցներ՝ սիլիցիումի կարբիդային արտադրանքի բարձր ջերմաստիճանային դիմադրությունը բարձրացնելու համար, միաժամանակ ընդլայնելով դրանց կիրառման հնարավորությունները ավելի շատ ոլորտներում: Ապագայում մենք կարծում ենք, որ սիլիցիումի կարբիդային արտադրանքը կփայլի և ջերմություն կարտադրի ավելի շատ ոլորտներում, ինչպիսիք են նոր էներգետիկան, էլեկտրոնիկան և մետաղագործությունը՝ իրենց գերազանց բարձր ջերմաստիճանային դիմադրողականությամբ, նպաստելով տարբեր ոլորտների զարգացմանը:
Հրապարակման ժամանակը. Հուլիս-11-2025