Материалын шинжлэх ухааны өргөн уудам салбарт цахиурын карбидын керамик нь өндөр хатуулаг, өндөр бат бэх, сайн дулааны тогтвортой байдал, химийн тогтвортой байдал зэрэг маш сайн шинж чанаруудынхаа ачаар олон өндөр технологийн салбарын "дуртай" зүйл болсон. Сансар огторгуйгаас хагас дамжуулагч үйлдвэрлэл, шинэ эрчим хүчний тээврийн хэрэгслээс үйлдвэрлэлийн машин механизм хүртэл цахиурын карбидын керамик нь зайлшгүй үүрэг гүйцэтгэдэг. Цахиурын карбидын керамик бэлтгэх процесст түүний шинж чанар, хэрэглээний хүрээг тодорхойлох гол хүчин зүйл бол хайлуулах арга юм. Өнөөдөр бид цахиурын карбидын хайлуулах процессыг гүнзгийрүүлэн судалж, урвалд хайлуулах өвөрмөц давуу талыг судлахад анхаарлаа хандуулах болно.цахиурын карбидын керамик.
Цахиурын карбидын нийтлэг шатаах аргууд
Цахиурын карбидыг янз бүрийн аргаар хайлуулах аргууд байдаг бөгөөд тус бүр өөрийн гэсэн өвөрмөц зарчим, шинж чанартай байдаг.
1. Халуун шахалтын шатаах арга: Энэхүү шатаах арга нь цахиурын карбидын нунтагыг хэвэнд хийж, халаах зуураа тодорхой даралт өгч, хэв болон шатаах процессыг нэгэн зэрэг дуусгах явдал юм. Халуун шахалтын шатаах арга нь харьцангуй бага температурт, богино хугацаанд, нарийн ширхэгтэй, сайн механик шинж чанартай нягт цахиурын карбидын керамикийг гаргаж авах боломжтой. Гэсэн хэдий ч халуун шахалтын шатаах төхөөрөмж нь нарийн төвөгтэй, хэвний өртөг өндөр, үйлдвэрлэлийн процессын шаардлага хатуу бөгөөд зөвхөн энгийн хэлбэртэй эд ангиудыг бэлтгэх боломжтой тул үйлдвэрлэлийн үр ашиг багатай бөгөөд энэ нь тодорхой хэмжээгээр өргөн хүрээтэй хэрэглээг хязгаарладаг.
2. Агаар мандлын даралтын хайлуулах: Агаар мандлын даралтын хайлуулах гэдэг нь цахиурын карбидыг агаар мандлын даралт болон инертийн агаар мандлын нөхцөлд 2000-2150°C хүртэл халааж, зохих хайлуулах хэрэгслийг нэмж нягтруулах хайлуулах үйл явц юм. Энэ нь хатуу төлөвт хайлуулах болон шингэн фазын хайлуулах гэсэн хоёр процесст хуваагддаг. Хатуу фазын хайлуулах нь цахиурын карбидын өндөр нягтралыг бий болгож, талстуудын хооронд шилэн фаз байхгүй, өндөр температурт маш сайн механик шинж чанартай болдог; Шингэн фазын хайлуулах нь хайлуулах температур бага, үр тарианы хэмжээ бага, материалын нугалах бат бэх, хугарлын бат бөх чанар сайжирсан зэрэг давуу талуудтай. Агаар мандлын даралтын хайлуулах нь бүтээгдэхүүний хэлбэр, хэмжээнд хязгаарлалтгүй, үйлдвэрлэлийн зардал бага, материалын маш сайн цогц шинж чанартай боловч хайлуулах температур өндөр, эрчим хүчний хэрэглээ өндөр байдаг.
3. Урвалын шатаах урвал: Шаталсан цахиурын карбидыг анх 1950-иад онд П.Поппер санал болгосон. Энэ үйл явц нь нүүрстөрөгчийн эх үүсвэр болон цахиурын карбидын нунтагыг хольж, ногоон биеийг шахах хэв, хуурай шахах эсвэл хүйтэн изостатик шахах зэрэг аргуудаар бэлтгэхийг хамардаг. Дараа нь бэлдэцийг вакуум эсвэл идэвхгүй агаар мандлын дор 1500°C-ээс дээш температурт халаадаг бөгөөд энэ үед хатуу цахиур нь шингэн цахиур болж хайлж, капилляр үйлчлэлээр нүх сүв агуулсан бэлдэцэд нэвчдэг. Шингэн цахиур эсвэл цахиурын уур нь ногоон биед C2-тэй химийн урвалд ордог бөгөөд байранд нь үүссэн β-SiC нь ногоон биед анхны SiC2 хэсгүүдтэй нийлж, урвалын шаталсан цахиурын карбидын керамик материалыг үүсгэдэг.
Цахиурын карбидын керамикийг урвалд оруулж шатаах давуу талууд
Бусад хайлуулах аргуудтай харьцуулахад урвалд орсон цахиурын карбидын керамик нь олон чухал давуу талуудтай:
1. Бага шаталтын температур ба хянаж болох зардал: Урвалын шаталтын температур нь ихэвчлэн агаар мандлын шаталтын температураас бага байдаг тул шаталтын тоног төхөөрөмжийн эрчим хүчний хэрэглээ болон өндөр температурын гүйцэтгэлийн шаардлагыг эрс бууруулдаг. Шаталтын температур бага байх нь тоног төхөөрөмжийн засвар үйлчилгээний зардлыг бууруулж, үйлдвэрлэлийн процессын явцад эрчим хүчний хэрэглээг бууруулж, үйлдвэрлэлийн зардлыг үр дүнтэй бууруулдаг. Энэ нь урвалын шаталтын цахиурын карбидын керамикийг томоохон хэмжээний үйлдвэрлэлд эдийн засгийн хувьд мэдэгдэхүйц давуу талтай болгодог.
2. Цэвэр хэмжээтэй бараг хэлбэржүүлэх, нарийн төвөгтэй бүтцэд тохиромжтой: Урвалын шаталтын процессын үед материал нь эзэлхүүн багасахад бараг өртдөггүй. Энэ шинж чанар нь том хэмжээтэй, нарийн төвөгтэй хэлбэртэй бүтцийн эд ангиудыг бэлтгэхэд онцгой тохиромжтой болгодог. Нарийн механик эд анги эсвэл том үйлдвэрлэлийн тоног төхөөрөмжийн эд анги байхаас үл хамааран урвалын шаталтын цахиурын карбидын керамик нь дизайны шаардлагыг үнэн зөв хангаж, дараагийн боловсруулалтын алхмуудыг багасгаж, үйлдвэрлэлийн үр ашгийг дээшлүүлж, мөн боловсруулалтаас үүдэлтэй материалын алдагдал болон өртгийн өсөлтийг бууруулж чаддаг.
3. Материалын нягтралын өндөр түвшин: Урвалын нөхцлийг зохих ёсоор хянаснаар урвалын шаталтын аргаар цахиурын карбидын керамикийн нягтралын өндөр түвшинд хүрч болно. Нягт бүтэц нь материалыг өндөр нугалах бат бэх, шахалтын бат бэх зэрэг маш сайн механик шинж чанартай болгож, гадны мэдэгдэхүйц хүчний нөлөөн дор бүтцийн бүрэн бүтэн байдлыг хадгалах боломжийг олгодог. Үүний зэрэгцээ нягт бүтэц нь материалын элэгдэлд тэсвэртэй байдал, зэврэлтээс хамгаалах чадварыг нэмэгдүүлж, хүнд нөхцөлд тогтвортой ажиллах боломжийг олгодог бөгөөд ашиглалтын хугацааг уртасгадаг.
4. Химийн тогтвортой байдал сайн: Урвалаар шатаасан цахиурын карбидын керамик нь хүчтэй хүчил болон хайлсан металлд маш сайн тэсвэртэй байдаг. Химийн болон металлургийн салбарт тоног төхөөрөмж нь янз бүрийн идэмхий орчинтой харьцах шаардлагатай болдог. Урвалаар шатаасан цахиурын карбидын керамик нь эдгээр орчны элэгдлийг үр дүнтэй эсэргүүцэж, тоног төхөөрөмжийн хэвийн ажиллагааг хангаж, засвар үйлчилгээ, солих зардлыг бууруулж, үйлдвэрлэлийн тасралтгүй байдал, тогтвортой байдлыг сайжруулж чаддаг.
Төрөл бүрийн салбарт өргөн хэрэглэгддэг
Эдгээр давуу талуудтай тул урвалд орсон цахиурын карбидын керамикийг олон салбарт өргөн ашиглаж ирсэн. Өндөр температурт ажилладаг зуухны тоног төхөөрөмжийн салбарт өндөр температурт тэсвэртэй бөгөөд зуухны үр ашигтай ажиллагааг хангадаг; Дулаан солилцуурт маш сайн дулаан дамжуулалт болон зэврэлтэнд тэсвэртэй байдал нь тэдгээрийг хамгийн тохиромжтой материалын сонголт болгодог; Хүхэргүйжүүлэх цорго зэрэг байгаль орчныг хамгаалах тоног төхөөрөмжид зэврэлттэй орчны элэгдэлд тэсвэртэй бөгөөд тоног төхөөрөмжийн урт хугацааны тогтвортой ажиллагааг хангадаг. Үүнээс гадна урвалд орсон цахиурын карбидын керамик нь фотоэлектрик, сансар судлал зэрэг өндөр зэрэглэлийн салбарт чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
Урвалын аргаар шатаасан цахиурын карбидын керамик нь өвөрмөц давуу талуудынхаа ачаар цахиурын карбидын керамикийн бүлэгт чухал байр суурь эзэлдэг. Технологийн тасралтгүй хөгжил, үйл явцыг тасралтгүй оновчтой болгохын хэрээр урвалын аргаар шатаасан цахиурын карбидын керамик нь олон салбарт маш сайн гүйцэтгэлээ харуулж, янз бүрийн салбарын хөгжилд хүчтэй материалын дэмжлэг үзүүлнэ гэж үзэж байна.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 6-р сарын 13