අයදුම්පත
සිලිකන් කාබයිඩ් සෙරමික්බහු අංශ හරහා කාර්මික උඳුන් මෙහෙයුම් වලදී තීරණාත්මක කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. ප්‍රාථමික යෙදුමක් වන්නේ සිලිකන් කාබයිඩ් දාහක තුණ්ඩ වන අතර, අධික තාප පරිසරයන්හි ඒවායේ ව්‍යුහාත්මක ස්ථායිතාව හේතුවෙන් ලෝහ සැකසුම්, වීදුරු නිෂ්පාදනය සහ සෙරමික් වෙඩි තැබීම සඳහා ඉහළ උෂ්ණත්ව දහන පද්ධතිවල බහුලව භාවිතා වේ. තවත් ප්‍රධාන භාවිතයක් වන්නේ සිලිකන් කාබයිඩ් රෝලර් වන අතර ඒවා අඛණ්ඩ උඳුන් වල ආධාරක සහ සම්ප්‍රේෂණ සංරචක ලෙස ක්‍රියා කරයි, විශේෂයෙන් උසස් පිඟන් මැටි, ඉලෙක්ට්‍රොනික සංරචක සහ නිරවද්‍ය වීදුරු සින්ටර් කිරීමේදී. මීට අමතරව, SiC පිඟන් මැටි කදම්භ, රේල් පීලි සහ උඳුන් උදුන් වල සැකසුම් වැනි ව්‍යුහාත්මක සංරචක ලෙස භාවිතා කරයි, එහිදී ඒවා ආක්‍රමණශීලී වායුගෝලයන්ට සහ යාන්ත්‍රික ආතතියට දිගුකාලීන නිරාවරණයක් විඳදරා ගනී. අපද්‍රව්‍ය තාප ප්‍රතිසාධන පද්ධති සඳහා තාප හුවමාරු ඒකකවලට ඒවා ඒකාබද්ධ කිරීම උඳුන් ආශ්‍රිත තාප කළමනාකරණයේ ඒවායේ බහුකාර්යතාව තවදුරටත් ඉස්මතු කරයි. කාර්මික තාපන තාක්ෂණයන් තුළ විවිධ මෙහෙයුම් ඉල්ලීම් වලට සිලිකන් කාබයිඩ් අනුවර්තනය වීමේ හැකියාව මෙම යෙදුම් අවධාරණය කරයි.
ප්‍රධාන කාර්මික උඳුන් යෙදුම් අතරට:
තාක්ෂණික වාසි
1. සුවිශේෂී තාප ස්ථායිතාව
- ද්‍රවාංකය: 2,730°C (අතිශය ඉහළ උෂ්ණත්ව පරිසරයන්ට ඔරොත්තු දෙයි)
- වාතයේ 1,600°C දක්වා ඔක්සිකරණ ප්‍රතිරෝධය (ඔක්සිකාරක වායුගෝලයේ පිරිහීම වළක්වයි)
2. උසස් තාප සන්නායකතාවය
- කාමර උෂ්ණත්වයේ දී 150 W/(m·K) තාප සන්නායකතාවය (වේගවත් තාප හුවමාරුව සහ ඒකාකාර උෂ්ණත්ව ව්‍යාප්තිය සක්‍රීය කරයි)
- සාම්ප්‍රදායික පරාවර්තක ද්‍රව්‍ය හා සසඳන විට බලශක්ති පරිභෝජනය 20-30% කින් අඩු කරයි.
3. අසමසම තාප කම්පන ප්‍රතිරෝධය
- 500°C/sec ඉක්මවන වේගවත් උෂ්ණත්ව උච්චාවචනයන්ට ඔරොත්තු දෙයි (චක්‍රීය උණුසුම/සිසිලන ක්‍රියාවලීන් සඳහා වඩාත් සුදුසුය).
- තාප චක්‍රය යටතේ ව්‍යුහාත්මක අඛණ්ඩතාව පවත්වා ගනී (ඉරිතැලීම් සහ විරූපණය වළක්වයි).
4. ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී ඉහළ යාන්ත්‍රික ශක්තිය
- 1,400°C දී කාමර උෂ්ණත්ව ශක්තියෙන් 90% ක් රඳවා ගනී (බර උසුලන උඳුන් සංරචක සඳහා ඉතා වැදගත්).
- 9.5 ක Mohs දෘඪතාව (උදුන පරිසරවල උල්ෙල්ඛ ද්‍රව්‍ය වලින් ගෙවී යාමට ඔරොත්තු දෙයි).
| දේපළ | සිලිකන් කාබයිඩ් (SiC) | ඇලුමිනා (Al₂O₃) | වර්තන ලෝහ (උදා: Ni-පාදක මිශ්‍ර ලෝහ) | සාම්ප්‍රදායික පරාවර්තක (උදා: ගිනි ගඩොල්) |
| උපරිම උෂ්ණත්වය | 1600°C+ දක්වා | 1500°C උෂ්ණත්වය | 1200°C (ඉහළින් මෘදු වේ) | 1400–1600°C (වෙනස් වේ) |
| තාප සන්නායකතාවය | ඉහළ (120–200 W/m·K) | අඩු (~30 W/m·K) | මධ්‍යස්ථ (~15–50 W/m·K) | ඉතා අඩු (<2 W/m·K) |
| තාප කම්පන ප්‍රතිරෝධය | විශිෂ්ටයි | දුර්වල සිට මධ්‍යස්ථ දක්වා | මධ්‍යස්ථ (නම්‍යතාවය උපකාරී වේ) | දුර්වලයි (වේගවත් ΔT යටතේ ඉරිතැලීම්) |
| යාන්ත්‍රික ශක්තිය | ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී ශක්තිය රඳවා ගනී | 1200°C ට වඩා පහත වැටේ | ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී දුර්වල වේ | අඩු (බිඳෙනසුලු, සිදුරු සහිත) |
| විඛාදන ප්‍රතිරෝධය | අම්ල, ක්ෂාර, උණු කළ ලෝහ/ස්ලැග් වලට ප්‍රතිරෝධී වේ. | මධ්‍යස්ථ (ප්‍රබල අම්ල/භෂ්ම මගින් ප්‍රහාරයට ලක් වූ) | අධික උෂ්ණත්වවලදී ඔක්සිකරණය/සල්ෆයිඩීකරණයට ගොදුරු වේ | විඛාදන වායුගෝලයන් තුළ පිරිහීම |
| ආයු කාලය | දිගු (ගෙවීම්/ඔක්සිකරණ-ප්‍රතිරෝධී) | මධ්‍යස්ථ (තාප චක්‍රය යටතේ ඉරිතැලීම්) | කෙටි (ඔක්සිකරණය/රිංගා යාම) | කෙටි (ඉසිලීම, ඛාදනය) |
| බලශක්ති කාර්යක්ෂමතාව | ඉහළ (වේගවත් තාප හුවමාරුව) | අඩු (දුර්වල තාප සන්නායකතාවය) | මධ්‍යස්ථ (සන්නායක නමුත් ඔක්සිකරණය වේ) | ඉතා අඩු (පරිවාරක) |
කර්මාන්ත නඩුව
ප්‍රමුඛ පෙළේ ලෝහ විද්‍යාත්මක සැකසුම් ව්‍යවසායක් එහි ඉහළ උෂ්ණත්ව උඳුන් පද්ධතිවලට සිලිකන් කාබයිඩ් (SiC) පිඟන් මැටි ඒකාබද්ධ කිරීමෙන් පසු සැලකිය යුතු මෙහෙයුම් දියුණුවක් අත්කර ගත්තේය. සාම්ප්‍රදායික ඇලුමිනා සංරචක ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීමෙන්සිලිකන් කාබයිඩ් දාහක තුණ්ඩ, ව්‍යවසාය වාර්තා කළේ:
✅ 1500°C+ පරිසරවල සංරචක හායනය අඩු වීම නිසා වාර්ෂික නඩත්තු වියදම් 40% කින් අඩු වේ.
✅ තාප කම්පනයට සහ උණු කළ ස්ලැග් වලින් විඛාදනයට SiC හි ප්‍රතිරෝධය මගින් මෙහෙයවනු ලබන නිෂ්පාදන කාලය 20% කින් වැඩි වීම.
✅ ISO 50001 බලශක්ති කළමනාකරණ ප්‍රමිතීන්ට අනුකූලව, ඉන්ධන කාර්යක්ෂමතාව 15-20% කින් ප්‍රශස්ත කිරීම සඳහා SiC හි ඉහළ තාප සන්නායකතාවය උත්තේජනය කිරීම.
පළ කිරීමේ කාලය: 2025 මාර්තු-21