Материалын шинжлэх ухааны өргөн уудам салбарт цахиур карбид керамик нь өндөр хатуулаг, өндөр бат бэх, сайн дулааны тогтвортой байдал, химийн тогтвортой байдал зэрэг маш сайн шинж чанараараа өндөр технологийн олон салбарын "хонгор" болсон. Сансар огторгуйгаас хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэл, шинэ эрчим хүчний тээврийн хэрэгслээс үйлдвэрлэлийн машин механизм хүртэл цахиурын карбидын керамик нь зайлшгүй чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Цахиур карбидын керамикийг бэлтгэх явцад агломерын арга нь түүний шинж чанар, хэрэглээний хүрээг тодорхойлдог гол хүчин зүйл юм. Өнөөдөр бид цахиурын карбидын агшилтын процессыг судалж, урвалын шингэний өвөрмөц давуу талыг судлахад анхаарлаа хандуулах болно.цахиурын карбидын керамик .
Цахиурын карбидын агломерын нийтлэг аргууд
Цахиурын карбидыг задлах янз бүрийн аргууд байдаг бөгөөд тус бүр өөрийн гэсэн өвөрмөц зарчим, шинж чанартай байдаг.
1. Халуун шахаж синтерлэх: Энэхүү агломерын арга нь силикон карбидын нунтагыг хэвэнд хийж, халаах явцад тодорхой даралтаар цутгаж, цутгах процессыг нэгэн зэрэг дуусгах явдал юм. Халуун шахалтаар шингэлэх нь харьцангуй бага температурт, богино хугацаанд, нарийн ширхэгтэй, сайн механик шинж чанартай, өтгөн цахиур карбидын керамик эдлэлийг олж авах боломжтой. Гэсэн хэдий ч халуун шахаж нунтаглах төхөөрөмж нь нарийн төвөгтэй, хэвний өртөг өндөр, үйлдвэрлэлийн процессын шаардлага хатуу, зөвхөн энгийн хэлбэртэй эд ангиудыг бэлтгэх боломжтой тул үйлдвэрлэлийн үр ашиг бага байдаг нь түүний өргөн цар хүрээтэй хэрэглээг тодорхой хэмжээгээр хязгаарладаг.
2. Агаар мандлын даралтын агшилт: Цахиурын карбидыг атмосферийн даралт болон идэвхгүй уур амьсгалын нөхцөлд тохирох агломерын туслах бодисуудыг нэмж 2000-2150 ℃ хүртэл халааж нягтруулах үйл явц юм. Энэ нь хоёр процесст хуваагддаг: хатуу төлөвт шингэлэх ба шингэн фазын агломержуулалт. Хатуу фазын синтеринг нь цахиурын карбидын өндөр нягтралтай, талстуудын хооронд шилэн фаз байхгүй, өндөр температурт механик шинж чанартай байдаг; Шингэн фазын агломержуулалт нь агломерын температур бага, ширхэгийн хэмжээ бага, материалын гулзайлтын бат бэх, хугарлын бат бөх чанар зэрэг давуу талтай. Агаар мандлын даралтаар шингэлэх нь бүтээгдэхүүний хэлбэр, хэмжээгээр ямар ч хязгаарлалтгүй, үйлдвэрлэлийн зардал багатай, материалын маш сайн иж бүрэн шинж чанартай байдаг ч агломерын температур өндөр, эрчим хүчний хэрэглээ өндөр байдаг.
3. Урвалын агломержуулалт: Урвалын агшилтын цахиурын карбидыг 1950-иад онд П.Поппер анх санаачилсан. Уг процесс нь нүүрстөрөгчийн эх үүсвэр ба цахиурын карбидын нунтаг холилдож, тарилгын хэлбэрт оруулах, хуурай шахах, хүйтэн изостатик шахах зэрэг аргаар ногоон биеийг бэлтгэх явдал юм. Дараа нь бэлдэцийг вакуум эсвэл инертийн орчинд 1500 ℃-аас дээш температурт халаадаг бөгөөд энэ үед хатуу цахиур нь шингэн цахиур болж хайлж, капиллярын үйлчлэлээр нүх сүв агуулсан бэлдэц рүү нэвчдэг. Шингэн цахиур эсвэл цахиурын уур нь ногоон биед C-тэй химийн урвалд ордог бөгөөд газар дээр нь үүссэн β – SiC нь ногоон биед агуулагдах анхны SiC тоосонцортой нийлж урвалд шингэсэн цахиурын карбидын керамик материалыг үүсгэдэг.
Цахиур карбидын керамик эдлэлийг урвалын аргаар задлах давуу тал
Цахиурын карбидын керамик нь бусад агнуурын аргуудтай харьцуулахад олон давуу талтай байдаг.
1. Аглуурах температур бага ба хяналттай зардал: Урвалын агшилтын температур нь ихэвчлэн агаар мандлын агшилтын температураас доогуур байдаг тул эрчим хүчний зарцуулалт, агломержуулалтын төхөөрөмжийн өндөр температурын гүйцэтгэлийн шаардлагыг ихээхэн бууруулдаг. Багажуулсан температур нь тоног төхөөрөмжийн засвар үйлчилгээний зардлыг бууруулж, үйлдвэрлэлийн явцад эрчим хүчний зарцуулалтыг бууруулж, үйлдвэрлэлийн зардлыг үр дүнтэй бууруулдаг гэсэн үг юм. Энэ нь урвалын шингэрүүлсэн цахиур карбидын керамик нь томоохон хэмжээний үйлдвэрлэлд эдийн засгийн чухал давуу талтай болгодог.
2. Ойролцоогоор цэвэр хэмжээтэй, нарийн төвөгтэй бүтцэд тохиромжтой: Урвалын агшилтын явцад материал нь эзэлхүүний агшилтанд бараг ордоггүй. Энэ шинж чанар нь том хэмжээтэй, нарийн төвөгтэй хэлбэрийн бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг бэлтгэхэд онцгой тохиромжтой. Нарийвчлалтай механик эд анги эсвэл томоохон үйлдвэрийн тоног төхөөрөмжийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс үл хамааран урвалын шингэрүүлсэн цахиурын карбид керамик нь дизайны шаардлагыг үнэн зөв хангаж, дараагийн боловсруулалтын үе шатуудыг бууруулж, үйлдвэрлэлийн үр ашгийг дээшлүүлж, боловсруулалтаас үүдэлтэй материалын алдагдал, зардлын өсөлтийг бууруулдаг.
3. Материалын нягтралын өндөр түвшин: Урвалын нөхцөлийг оновчтой хянах замаар урвалын агшилт нь цахиурын карбидын керамикийн нягтралын өндөр түвшинд хүрч чадна. Нягт бүтэц нь материалыг маш сайн механик шинж чанартай, тухайлбал өндөр гулзайлтын бат бэх, шахалтын бат бөх чанараар хангадаг бөгөөд энэ нь гадны нөлөөллийн дор бүтцийн бүрэн бүтэн байдлыг хадгалах боломжийг олгодог. Үүний зэрэгцээ нягт бүтэц нь материалын элэгдэл, зэврэлтэнд тэсвэртэй байдлыг нэмэгдүүлж, хатуу ширүүн ажлын орчинд тогтвортой ажиллах боломжийг олгож, ашиглалтын хугацааг уртасгадаг.
4. Химийн сайн тогтвортой байдал: Урвалын аргаар шингэрүүлсэн цахиур карбидын керамик нь хүчтэй хүчил, хайлсан металлыг маш сайн эсэргүүцдэг. Химийн болон металлургийн гэх мэт үйлдвэрүүдэд тоног төхөөрөмж нь янз бүрийн идэмхий бодисуудтай холбоо тогтоох шаардлагатай болдог. Урвалын шингэрүүлсэн цахиур карбидын керамик нь эдгээр зөөвөрлөгчүүдийн элэгдлийг үр дүнтэй эсэргүүцэж, тоног төхөөрөмжийн хэвийн ажиллагааг хангаж, засвар үйлчилгээ, солих зардлыг бууруулж, үйлдвэрлэлийн тасралтгүй байдал, тогтвортой байдлыг сайжруулдаг.
Төрөл бүрийн салбарт өргөн хэрэглэгддэг
Эдгээр давуу талуудын дагуу урвалын шингэрүүлсэн цахиурын карбидын керамик нь олон салбарт өргөн хэрэглэгддэг. Өндөр температурт зуухны тоног төхөөрөмжийн салбарт энэ нь өндөр температурт орчинд тэсвэртэй, зуухны үр ашигтай ажиллагааг хангах; Дулаан солилцогчдод маш сайн дулаан дамжуулалт ба зэврэлтэнд тэсвэртэй материал нь хамгийн тохиромжтой сонголт болдог; Хүхэргүйжүүлэх цорго зэрэг байгаль орчныг хамгаалах төхөөрөмжид идэмхий бодисуудын элэгдэлд тэсвэртэй, тоног төхөөрөмжийн урт хугацааны тогтвортой ажиллагааг хангаж чадна. Нэмж дурдахад, урвалын шингэрүүлсэн цахиурын карбидын керамик нь фотоволтайк, сансар огторгуй зэрэг өндөр чанартай салбарт чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
Цахиурын карбидын керамик нь өвөрмөц давуу талтай тул цахиурын карбидын гэр бүлд чухал байр суурийг эзэлдэг. Технологийн тасралтгүй дэвшил, үйл явцыг тасралтгүй оновчлохын хэрээр урвалын шингэрүүлсэн цахиурын карбидын керамик нь олон салбарт маш сайн гүйцэтгэлийг үзүүлж, янз бүрийн салбарыг хөгжүүлэхэд материаллаг дэмжлэг үзүүлэх болно гэж үзэж байна.
Шуудангийн цаг: 2025 оны 6-р сарын 13-ны хооронд