Цахиурын карбид (SiC) керамикбага дулааны тэлэлтийн коэффициент, өндөр дулаан дамжуулалт, өндөр хатуулаг, маш сайн дулааны болон химийн тогтвортой байдлын ачаар өндөр температурт тэсвэртэй бүтцийн керамикийн салбарт гол материал болсон. Эдгээрийг сансар судлал, цөмийн эрчим хүч, цэргийн болон хагас дамжуулагч зэрэг гол салбарт өргөн ашигладаг.
Гэсэн хэдий ч SiC-ийн маш хүчтэй ковалент холбоо болон бага диффузийн коэффициент нь түүний нягтралыг хүндрүүлдэг. Үүний тулд салбар нь янз бүрийн шаталтын технологийг боловсруулсан бөгөөд өөр өөр технологиор бэлтгэсэн SiC керамик нь бичил бүтэц, шинж чанар, хэрэглээний хувилбаруудад мэдэгдэхүйц ялгаатай байдаг. Энд таван үндсэн цахиурын карбидын керамикийн үндсэн шинж чанаруудын шинжилгээг оруулав.
1. Даралтат бус шаталтат SiC керамик (S-SiC)
Гол давуу талууд: Олон хэвний процесст тохиромжтой, хямд өртөгтэй, хэлбэр, хэмжээгээр хязгаарлагдахгүй тул массын үйлдвэрлэлд хүрэх хамгийн хялбар хайлуулах арга юм. Бор болон нүүрстөрөгчийг ул мөр хэмжээний хүчилтөрөгч агуулсан β – SiC-д нэмж, 2000 ℃ орчимд идэвхгүй агаар мандалд хайлуулах замаар онолын нягтрал 98% -тай хайлуулсан биетийг гаргаж авах боломжтой. Хатуу фаз ба шингэн фаз гэсэн хоёр процесс байдаг. Эхнийх нь илүү өндөр нягтрал ба цэвэршилттэй, мөн өндөр дулаан дамжуулалттай, өндөр температурын бат бэх чанартай.
Ердийн хэрэглээ: Элэгдэлд тэсвэртэй, зэврэлтэнд тэсвэртэй битүүмжлэх цагираг болон гулсах холхивчийг олноор үйлдвэрлэх; Өндөр хатуулаг, бага хувийн жин, сайн баллистик үзүүлэлттэй тул тээврийн хэрэгсэл, хөлөг онгоцны сум нэвтэрдэггүй хуяг болгон өргөн ашигладаг бөгөөд иргэний сейф, бэлэн мөнгө тээвэрлэх тээврийн хэрэгслийг хамгаалахад ашигладаг. Олон цохилтод тэсвэртэй байдал нь ердийн SiC керамикаас давуу бөгөөд цилиндр хэлбэртэй хөнгөн хамгаалалтын хуягны хугарлын цэг нь 65 тонноос дээш хүрч чаддаг.
2. Урвалын аргаар хайлуулсан SiC керамик (RB SiC)
Гол давуу талууд: Маш сайн механик гүйцэтгэл, өндөр бат бэх, зэврэлтэнд тэсвэртэй, исэлдэлтэд тэсвэртэй; Бага шаталтын температур болон өртөгтэй, бараг цэвэр хэмжээтэй үүсгэх чадвартай. Энэ үйл явц нь нүүрстөрөгчийн эх үүсвэрийг SiC нунтагтай хольж бэлдэц үүсгэдэг. Өндөр температурт хайлсан цахиур нь бэлдэцэд нэвчиж, нүүрстөрөгчтэй урвалд орж β – SiC үүсгэдэг бөгөөд энэ нь анхны α – SiC-тэй нийлж нүх сүвийг дүүргэдэг. Шаталтын явцад хэмжээний өөрчлөлт бага байдаг тул нарийн төвөгтэй хэлбэртэй бүтээгдэхүүнийг үйлдвэрлэлийн зориулалтаар үйлдвэрлэхэд тохиромжтой.
Ердийн хэрэглээ: Өндөр температурт зуухны тоног төхөөрөмж, цацраг туяаны хоолой, дулаан солилцуур, хүхэргүйжүүлэх цорго; Дулааны тэлэлтийн коэффициент бага, уян хатан чанар өндөр, торон хэлбэртэй бараг шинж чанартай тул орон зайн тусгал хийхэд тохиромжтой материал болсон; Мөн электрон хоолой болон хагас дамжуулагч чип үйлдвэрлэх тоног төхөөрөмжийн тулгуур бэхэлгээ болгон кварц шилийг орлож болно.
3. Халуун шахалттай шатаасан SiC керамик (HP SiC)
Гол давуу тал: Өндөр температур болон өндөр даралтын дор синхрон хайлуулах процессыг гүйцэтгэдэг нунтаг нь термопластик төлөвт байдаг тул масс дамжуулах процесст тохиромжтой. Бага температурт, богино хугацаанд нарийн ширхэгтэй, өндөр нягтралтай, сайн механик шинж чанартай бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх боломжтой бөгөөд бүрэн нягтралтай, бараг цэвэр хайлуулах төлөвт хүрч чадна.
Ердийн хэрэглээ: Вьетнамын дайны үеэр АНУ-ын нисдэг тэрэгний багийн гишүүдэд сум нэвтэрдэггүй хантааз болгон анх ашиглаж байсан бол хуяг дуулга зах зээлийг халуун шахалттай бор карбидаар сольсон; Одоогийн байдлаар үүнийг ихэвчлэн найрлагын хяналт, цэвэршилт, нягтралын маш өндөр шаардлага бүхий салбарууд, мөн элэгдэлд тэсвэртэй болон цөмийн үйлдвэрлэлийн салбарууд гэх мэт нэмүү өртөг өндөртэй нөхцөлд ашиглаж байна.
4. Дахин талсжуулсан SiC керамик (R-SiC)
Гол давуу тал: Шатах туслах бодис нэмэх шаардлагагүй бөгөөд энэ нь хэт өндөр цэвэршилттэй, том SiC төхөөрөмж бэлтгэх нийтлэг арга юм. Энэ үйл явц нь бүдүүн болон нарийн SiC нунтагыг пропорциональ байдлаар хольж, тэдгээрийг хэлбэржүүлж, 2200~2450 ℃ температурт идэвхгүй агаар мандалд шатаах үйл явцыг хамардаг. Нарийн ширхэгүүд нь бүдүүн хэсгүүдийн хоорондын холбоонд ууршиж, конденсацлагдаж керамик үүсгэдэг бөгөөд хатуулаг нь алмаазны дараа хоёрдугаарт ордог. SiC нь өндөр температурын бат бэх, зэврэлтээс хамгаалах, исэлдүүлэхээс хамгаалах, дулааны цохилтын эсэргүүцлийг хадгалдаг.
Ердийн хэрэглээ: Өндөр температурт зуухны тавилга, дулаан солилцуур, шаталтын цорго; Агаарын болон цэргийн салбарт хөдөлгүүр, сүүлний сэрвээ, их бие зэрэг сансрын хөлгийн бүтцийн эд ангиудыг үйлдвэрлэхэд ашигладаг бөгөөд энэ нь тоног төхөөрөмжийн гүйцэтгэл, ашиглалтын хугацааг сайжруулж чадна.
5. Цахиурын нэвчилттэй SiC керамик (SiSiC)
Гол давуу талууд: Аж үйлдвэрийн үйлдвэрлэлд хамгийн тохиромжтой, богино хугацаанд хайлуулах хугацаатай, бага температуртай, бүрэн нягт, хэв гажилтгүй, SiC матриц болон нэвчсэн Si фазаас бүрдэх бөгөөд шингэн нэвчилт ба хийн нэвчилт гэсэн хоёр процесст хуваагддаг. Сүүлийнх нь өндөр өртөгтэй боловч чөлөөт цахиурын нягтрал ба жигд байдал сайтай.
Ердийн хэрэглээ: бага сүвэрхэг чанар, сайн агаар нэвтрэхгүй байдал, бага эсэргүүцэл нь статик цахилгааныг арилгахад тусалдаг, том, нарийн төвөгтэй эсвэл хөндий эд анги үйлдвэрлэхэд тохиромжтой, хагас дамжуулагч боловсруулах тоног төхөөрөмжид өргөн хэрэглэгддэг; Өндөр уян хатан модуль, хөнгөн жин, өндөр бат бэх, маш сайн агаар нэвтрэхгүй тул сансрын орчинд ачааллыг тэсвэрлэх чадвартай, тоног төхөөрөмжийн нарийвчлал, аюулгүй байдлыг хангах чадвартай, сансрын салбарт хамгийн тохиромжтой өндөр хүчин чадалтай материал юм.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 9-р сарын 2