Цахиурын карбиднь нягт холбогдсон болор бүтэцтэй цахиур болон нүүрстөрөгчийн атомуудаас бүрдсэн нийлэг керамик юм. Энэхүү өвөрмөц атомын зохион байгуулалт нь гайхалтай шинж чанарыг өгдөг: энэ нь алмааз шиг бараг хатуу (Мохсын шатлалаар 9.5), гангаас гурав дахин хөнгөн бөгөөд 1600°C-аас дээш температурыг тэсвэрлэх чадвартай. Нэмж дурдахад түүний өндөр дулаан дамжуулалт болон химийн тогтвортой байдал нь өндөр стресстэй орчинд тохиромжтой болгодог.
Цэргийн хэрэглээ: Тулалдаанд амь насыг хамгаалах
Хэдэн арван жилийн турш цэргийн хүчин хамгаалалт болон хөдөлгөөнийг тэнцвэржүүлдэг материалыг эрэлхийлж ирсэн. Уламжлалт ган хуяг нь үр дүнтэй боловч тээврийн хэрэгсэл болон бие бүрэлдэхүүнд ихээхэн жин нэмдэг. Цахиурын карбидын керамик нь энэ асуудлыг шийдсэн. Нийлмэл хуягны системд (ихэвчлэн полиэтилен эсвэл хөнгөн цагаан гэх мэт материалаар давхарласан) ашиглахад SiC керамик нь сум, хэлтэрхий, тэсрэх бодисын хэлтэрхийнүүдийн энергийг тасалдуулж, тараахдаа маш сайн.
Орчин үеийн цэргийн тээврийн хэрэгсэл, биеийн хуяг дуулга, нисдэг тэрэгний суудал нь SiC керамик хавтанг улам бүр ашигладаг. Жишээлбэл, АНУ-ын армийн дараагийн үеийн байлдааны дуулга нь винтовын сумнаас хамгаалахын зэрэгцээ жинг бууруулахын тулд SiC дээр суурилсан нийлмэл материалыг ашигладаг. Үүнтэй адил хуягт тээврийн хэрэгслийн хөнгөн керамик хуягны иж бүрдэл нь аюулгүй байдлыг алдагдуулахгүйгээр хөдөлгөөнийг сайжруулдаг.
Иргэний дасан зохицолт: Тулааны талбараас гадуурх аюулгүй байдал
SiC керамикийг дайнд үнэлж баршгүй болгодог ижил шинж чанаруудыг одоо иргэний хамгаалалтад ашиглаж байна. Үйлдвэрлэлийн зардал буурах тусам аж үйлдвэрүүд энэхүү "супер керамик"-ийг бүтээлч байдлаар ашиглаж байна:
1. Автомашины хуяг: Өндөр албан тушаалтнууд, дипломатчид болон VIP машинууд одоо сумны хамгаалалтын зориулалттай SiC керамик арматуртай хавтангуудыг ашиглаж, тансаг байдлыг аюулгүй байдалтай хослуулсан.
2. Агаарын тээвэр ба уралдаан: Формула 1 багууд болон нисэх онгоц үйлдвэрлэгчид хэт хурдтай үед хог хаягдлын цохилтоос хамгаалахын тулд чухал эд ангиудад нимгэн SiC керамик хавтанг суулгадаг.
3. Үйлдвэрийн аюулгүй байдал: Аюултай орчинд (жишээлбэл, уул уурхай, металл боловсруулах) ажилладаг ажилчид SiC керамик хэсгүүдээр бэхжүүлсэн зүсэлтэд тэсвэртэй араа өмсдөг.
4. Хэрэглээний электрон бараа: Туршилтын хэрэглээнд хэт бат бөх ухаалаг гар утасны гэр болон цахилгаан тээврийн хэрэгслийн батерейны халуунд тэсвэртэй гэр багтана.
Гэсэн хэдий ч хамгийн өргөн хэрэглэгддэг иргэний хэрэглээ нь керамик хамгаалалтын хавтангууд юм. Эдгээр хөнгөн хавтангуудыг одоо дараах газруудаас олж болно:
- Унаж буй хог хаягдлыг зайлуулах гал сөнөөгчийн хэрэгсэл
- Мөргөлдөөнөөс хамгаалах зориулалттай дроны гэр
- Үрэлтэд тэсвэртэй хуягтай мотоциклийн унах хувцас
- Банк болон өндөр эрсдэлтэй байгууламжуудад зориулсан аюулгүйн дэлгэц
Сорилтууд ба ирээдүйн хэтийн төлөвүүд
Цахиурын карбид керамик нь хосгүй давуу талтай боловч тэдгээрийн хэврэг чанар нь хязгаарлалт хэвээр байна. Инженерүүд уян хатан чанарыг нэмэгдүүлэхийн тулд эрлийз материал боловсруулж, жишээлбэл, полимер матрицад SiC ширхэгийг оруулах замаар үүнийг шийдэж байна. SiC бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нэмэлт үйлдвэрлэл (3D хэвлэх) нь мөн түгээмэл болж, захиалгат хамгаалалтын шийдлүүдэд зориулсан нарийн төвөгтэй хэлбэрийг бий болгож байна.
Сум зогсоохоос эхлээд өдөр тутмын амьдралыг хамгаалах хүртэл цахиурын карбид керамик нь цэргийн инноваци хэрхэн энгийн иргэдийн амь аврах хэрэгсэл болж хувирч болохыг харуулж байна. Судалгаа үргэлжилж байгаа тул бид удахгүй газар хөдлөлтөд тэсвэртэй барилгын материал, түймэрт тэсвэртэй дэд бүтэц, тэр ч байтугай экстрим спортод зориулсан өмсөж болох технологид SiC дээр суурилсан хуяг дуулга олж харах болно. Аюулгүй байдлын шаардлага улам бүр төвөгтэй болж байгаа ертөнцөд энэхүү ер бусын керамик нь нэг удаад нэг хөнгөн, хэт бат бөх давхаргатай тулгарч буй бэрхшээлийг даван туулахад бэлэн байна.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 3-р сарын 20