सिलिकॉन कार्बाईड सिरेमिक्स कसे तयार केले जातात

सिलिकॉन कार्बाईड (एसआयसी) सिरेमिक्सत्यांच्या अविश्वसनीय शक्ती, उष्णता प्रतिकार आणि टिकाऊपणासाठी ओळखले जातात. हे गुणधर्म त्यांना एरोस्पेस इंजिन किंवा औद्योगिक यंत्रसामग्री सारख्या कठोर वातावरणात वापरण्यासाठी आदर्श बनवतात. परंतु ही प्रगत सामग्री नेमकी कशी तयार केली जाते? चला चरण -दर -चरण तोडू.

1. आरएडब्ल्यू मटेरियलची तयारी

हे सर्व उच्च-शुद्धता सिलिकॉन कार्बाइड पावडरपासून सुरू होते. सिरेमिक “केक” बेक करण्यासाठी “पीठ” म्हणून याचा विचार करा. अंतिम सामग्रीचे गुणधर्म सुधारण्यासाठी, अॅल्युमिनियम ऑक्साईड किंवा बोरॉन संयुगे यासारख्या कमी प्रमाणात itive डिटिव्ह्जमध्ये मिसळले जातात. हे itive डिटिव्ह नंतरच्या टप्प्यात गोंद सारखे कार्य करतात, कणांना अधिक प्रभावीपणे मदत करतात.

2. सिरेमिकला आकार देणे

त्यानंतर पावडर मोल्डेबल फॉर्ममध्ये बदलला जातो. दोन सामान्य पद्धती वापरल्या जातात:

दाबणे: स्नोबॉलमध्ये बर्फ कॉम्पॅक्ट करण्यासारखेच उच्च दाब वापरुन पावडर विशिष्ट आकारात संकुचित केले जाते.

इंजेक्शन मोल्डिंग: पीठ सारखे मिश्रण तयार करण्यासाठी पावडर तात्पुरते बाईंडर (मेण सारख्या) मिसळली जाते, ज्यास जटिल आकारांच्या मोल्डमध्ये इंजेक्शन दिले जाते.

या टप्प्यावर, सामग्री अद्याप नाजूक आहे - जसे कोरड्या वाळूच्या शिल्पकला - आणि मजबूत होण्यासाठी "बेक" करणे आवश्यक आहे.

3. सिन्टरिंग प्रक्रिया

येथून जादू होते. आकाराचे सिरेमिक अत्यंत उच्च तापमानात (बर्‍याचदा 1,800 डिग्री सेल्सिअसपेक्षा जास्त) विशेष भट्टीमध्ये गरम केले जाते. सिन्टरिंग दरम्यान, दोन महत्त्वाच्या गोष्टी उद्भवतात:

कण बॉन्ड: सिलिकॉन कार्बाईड धान्य जवळ वाढते, अंतर दूर करते आणि एक घन रचना तयार करते.

अ‍ॅडिटिव्ह्ज कार्य: जोडलेली संयुगे किंचित वितळतात, ज्यामुळे कठोरपणा वाढविण्यासाठी कणांमध्ये “पूल” तयार होतो.

अवांछित प्रतिक्रियांना प्रतिबंधित करण्यासाठी भट्टीच्या आत वातावरण काळजीपूर्वक नियंत्रित केले जाते - कधीकधी जड वायूंनी भरलेले असते.

4. फिनिशिंग टच

सिन्टरिंगनंतर, सिरेमिकला त्याची कार्यक्षमता परिष्कृत करण्यासाठी अतिरिक्त उपचार केले जाऊ शकतात:

पॉलिशिंगः गुळगुळीत पृष्ठभाग आवश्यक असलेल्या अनुप्रयोगांसाठी (उदा. सील किंवा बीयरिंग्ज).

कोटिंग: एक पातळ संरक्षणात्मक थर (सिलिकॉन नायट्राइड सारखा) पोशाख प्रतिकार वाढविण्यासाठी जोडला जाऊ शकतो.

मशीनिंग: अंतिम परिमाण साध्य करण्यासाठी अचूक कटिंग किंवा ड्रिलिंग.

ही प्रक्रिया का महत्त्वाची आहे

सिलिकॉन कार्बाईडच्या सामर्थ्याचे रहस्य म्हणजे सिन्टरिंग दरम्यान अणू कसे बॉन्ड करतात. उच्च-तापमान प्रक्रिया मजबूत सिलिकॉन-कार्बन बॉन्ड्सचे एक नेटवर्क तयार करते, जे उष्णता, गंज आणि शारीरिक ताण प्रतिरोधक आहे. Itive डिटिव्ह्ज आणि अचूक तापमान नियंत्रण हे सुनिश्चित करते की अंतिम उत्पादन केवळ कठीण नाही तर क्रॅकिंगला प्रतिकार करण्यास पुरेसे कठीण देखील आहे.

मोठे चित्र

अत्याधुनिक टर्बाइन्सपासून प्रदूषण नियंत्रण प्रणालीपर्यंत, सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक्स आधुनिक तंत्रज्ञानामध्ये महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतात. उत्पादन प्रक्रिया जटिल असतानाही, विज्ञान आणि अभियांत्रिकीचा हा काळजीपूर्वक संतुलन आहे जो सर्वात कठोर परिस्थितीचा प्रतिकार करण्यास सक्षम असलेल्या सामग्रीमध्ये साध्या पावडरला बदलतो.

संशोधनात प्रगती म्हणून, सिरेमिकचे 3 डी मुद्रण यासारख्या नवीन पद्धती उदयास येत आहेत, या विलक्षण सामग्रीसाठी आणखी नाविन्यपूर्ण उपयोग करण्याचे आश्वासन देतात.