ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಹೇಗೆ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ

ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ (ಸಿಕ್) ಪಿಂಗಾಣಿಗಳುಅವರ ನಂಬಲಾಗದ ಶಕ್ತಿ, ಶಾಖ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮತ್ತು ಬಾಳಿಕೆಗೆ ಹೆಸರುವಾಸಿಯಾಗಿದೆ. ಈ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಏರೋಸ್ಪೇಸ್ ಎಂಜಿನ್ ಅಥವಾ ಕೈಗಾರಿಕಾ ಯಂತ್ರೋಪಕರಣಗಳಂತಹ ಕಠಿಣ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲು ಸೂಕ್ತವಾಗುತ್ತವೆ. ಆದರೆ ಈ ಸುಧಾರಿತ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಹೇಗೆ ನಿಖರವಾಗಿ ರಚಿಸಲಾಗಿದೆ? ಹಂತ ಹಂತವಾಗಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಒಡೆಯೋಣ.

1. ವಸ್ತು ತಯಾರಿಕೆಯನ್ನು ರಾ ಮಾಡಿ

ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆಯ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಪುಡಿಯೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ. ಸೆರಾಮಿಕ್ “ಕೇಕ್” ಅನ್ನು ಬೇಯಿಸಲು ಇದನ್ನು “ಹಿಟ್ಟು” ಎಂದು ಯೋಚಿಸಿ. ಅಂತಿಮ ವಸ್ತುಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು, ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಅಥವಾ ಬೋರಾನ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಂತಹ ಸಣ್ಣ ಪ್ರಮಾಣದ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳನ್ನು ಬೆರೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳು ನಂತರದ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ಅಂಟುನಂತೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ, ಕಣಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಬಂಧಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

2. ಸೆರಾಮಿಕ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುವುದು

ನಂತರ ಪುಡಿಯನ್ನು ಅಚ್ಚು ಮಾಡಬಹುದಾದ ರೂಪವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಎರಡು ಸಾಮಾನ್ಯ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ:

ಒತ್ತುವುದು: ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಪುಡಿಯನ್ನು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಕಾರಕ್ಕೆ ಸಂಕುಚಿತಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಹಿಮವನ್ನು ಸ್ನೋಬಾಲ್ ಆಗಿ ಸಂಕ್ಷೇಪಿಸುವಂತೆಯೇ ಇರುತ್ತದೆ.

ಇಂಜೆಕ್ಷನ್ ಮೋಲ್ಡಿಂಗ್: ಹಿಟ್ಟಿನಂತಹ ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ರಚಿಸಲು ಪುಡಿಯನ್ನು ತಾತ್ಕಾಲಿಕ ಬೈಂಡರ್ (ಮೇಣದಂತೆ) ನೊಂದಿಗೆ ಬೆರೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಸಂಕೀರ್ಣ ಆಕಾರಗಳಿಗೆ ಅಚ್ಚುಗಳಲ್ಲಿ ಚುಚ್ಚಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಈ ಹಂತದಲ್ಲಿ, ವಸ್ತುವು ಇನ್ನೂ ದುರ್ಬಲವಾಗಿರುತ್ತದೆ -ಒಣ ಮರಳು ಶಿಲ್ಪದಂತೆ -ಮತ್ತು ಬಲಶಾಲಿಯಾಗಲು “ಬೇಯಿಸಿದ” ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.

3. ಸಿಂಟರ್ರಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ

ಮ್ಯಾಜಿಕ್ ನಡೆಯುವ ಸ್ಥಳ ಇದು. ಆಕಾರದ ಸೆರಾಮಿಕ್ ಅನ್ನು ವಿಶೇಷ ಕುಲುಮೆಯಲ್ಲಿ ಅತಿ ಹೆಚ್ಚು ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಬಿಸಿಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 1,800 ° C ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು). ಸಿಂಟರ್ರಿಂಗ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಎರಡು ಪ್ರಮುಖ ವಿಷಯಗಳು ಸಂಭವಿಸುತ್ತವೆ:

ಕಣಗಳ ಬಂಧ: ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಧಾನ್ಯಗಳು ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿ ಬೆಳೆಯುತ್ತವೆ, ಅಂತರವನ್ನು ನಿವಾರಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಘನ ರಚನೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ.

ಸೇರ್ಪಡೆಗಳು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ: ಸೇರಿಸಿದ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಸ್ವಲ್ಪ ಕರಗುತ್ತವೆ, ಕಠಿಣತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಕಣಗಳ ನಡುವೆ “ಸೇತುವೆಯನ್ನು” ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತವೆ.

ಅನಗತ್ಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ತಡೆಗಟ್ಟಲು ಕುಲುಮೆಯೊಳಗಿನ ಪರಿಸರವನ್ನು ಎಚ್ಚರಿಕೆಯಿಂದ ನಿಯಂತ್ರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ -ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಜಡ ಅನಿಲಗಳಿಂದ ತುಂಬಿರುತ್ತದೆ.

4. ಸ್ಪರ್ಶವನ್ನು ಪೂರ್ಣಗೊಳಿಸುವುದು

ಸಿಂಟರ್ರಿಂಗ್ ನಂತರ, ಸೆರಾಮಿಕ್ ಅದರ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಪರಿಷ್ಕರಿಸಲು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಚಿಕಿತ್ಸೆಗೆ ಒಳಗಾಗಬಹುದು:

ಪಾಲಿಶಿಂಗ್: ನಯವಾದ ಮೇಲ್ಮೈಗಳ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗಾಗಿ (ಉದಾ., ಮುದ್ರೆಗಳು ಅಥವಾ ಬೇರಿಂಗ್‌ಗಳು).

ಲೇಪನ: ಉಡುಗೆ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ತೆಳುವಾದ ರಕ್ಷಣಾತ್ಮಕ ಪದರವನ್ನು (ಸಿಲಿಕಾನ್ ನೈಟ್ರೈಡ್‌ನಂತೆ) ಸೇರಿಸಬಹುದು.

ಯಂತ್ರ: ಅಂತಿಮ ಆಯಾಮಗಳನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ನಿಖರವಾದ ಕತ್ತರಿಸುವುದು ಅಥವಾ ಕೊರೆಯುವುದು.

ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಏಕೆ ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ

ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್‌ನ ಶಕ್ತಿಯ ರಹಸ್ಯವು ಸಿಂಟರ್ ಮಾಡುವ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅದರ ಪರಮಾಣುಗಳು ಹೇಗೆ ಬಂಧಿತವಾಗುತ್ತವೆ ಎಂಬುದರ ಮೇಲೆ ಇದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಬಲವಾದ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಇಂಗಾಲದ ಬಂಧಗಳ ಜಾಲವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಶಾಖ, ತುಕ್ಕು ಮತ್ತು ದೈಹಿಕ ಒತ್ತಡಕ್ಕೆ ನಿರೋಧಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಸೇರ್ಪಡೆಗಳು ಮತ್ತು ನಿಖರವಾದ ತಾಪಮಾನ ನಿಯಂತ್ರಣವು ಅಂತಿಮ ಉತ್ಪನ್ನವು ಕಠಿಣವಲ್ಲ ಎಂದು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಿ ಆದರೆ ಕ್ರ್ಯಾಕಿಂಗ್ ಅನ್ನು ವಿರೋಧಿಸುವಷ್ಟು ಕಠಿಣವಾಗಿದೆ.

ದೊಡ್ಡ ಚಿತ್ರ

ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ಟರ್ಬೈನ್‌ಗಳಿಂದ ಹಿಡಿದು ಮಾಲಿನ್ಯ ನಿಯಂತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳವರೆಗೆ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ ಆಧುನಿಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರ ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಸಂಕೀರ್ಣವಾಗಿದ್ದರೂ, ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್‌ನ ಈ ಎಚ್ಚರಿಕೆಯಿಂದ ಸಮತೋಲನವಾಗಿದ್ದು, ಸರಳವಾದ ಪುಡಿಯನ್ನು ಕಠಿಣ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವಿರುವ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ.

ಸಂಶೋಧನಾ ಪ್ರಗತಿಯಂತೆ, ಹೊಸ ವಿಧಾನಗಳು -ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್‌ನ 3D ಮುದ್ರಣದಂತೆ -ಹೊರಹೊಮ್ಮುತ್ತಿವೆ, ಈ ಅಸಾಮಾನ್ಯ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಇನ್ನಷ್ಟು ನವೀನ ಉಪಯೋಗಗಳನ್ನು ಭರವಸೆ ನೀಡುತ್ತವೆ.