У чистој соби фабрике полупроводника, црне плочице које блистају металним сјајем се прецизно обрађују једна по једна; у комори за сагоревање мотора свемирске летелице, посебна керамичка компонента пролази кроз пламено крштење на 2000 ℃. Иза ових кулиса налази се активни материјал назван „индустријски црни драгоми камен“ –силицијум-карбидна керамика.
Овај супертврди материјал, други по тврдоћи одмах после дијаманта, тихо мења правила врхунске производње. Може да издржи јако зрачење нуклеарних реактора, брзо преноси нагли пораст електричне енергије возила нових извора енергије и постане основни материјал за одвођење топлоте 5G базних станица. Али иза тако одличних перформанси, стоји неоспоран изазов: како укротити овај „непослушни“ материјал?
Карактеристике материјала одређују изазове обраде
Тежина обраде силицијум карбида је слична резбарењу шара на стаклу. Његова тврдоћа је 3-5 пута већа од обичне керамике. Конвенционални алати за сечење су слични резбарењу челичних плоча кредом, која не само да има ниску ефикасност већ и лако пуца на обрађеној површини. Још је компликованије то што овај материјал има очигледну кртост и мала грешка може га сломити као бисквит, посебно код прецизних делова дебљине мање од 1 милиметра, процес обраде може се описати као плес по челичној жици.
Револуционарни пут модерне производње
Суочени са овим изазовима, инжењери су развили три главне „методе укроћивања материјала“:
1. Технологија обликовања калупа – процес врућег пресовања сличан прављењу колача „месечевих колача“, који омогућава праху силицијум карбида да се „послушно прилагоди“ под високом температуром и притиском, што га чини посебно погодним за производњу стандардизованих индустријских алата за сечење. Ова технологија је попут стављања окова за калуп на материјале, обликујући правилне геометријске облике под прецизном контролом температуре.
2. Метода флуидног резбарења – коришћењем технологије бризгања, материјална каша се убризгава у калуп попут чоколадног соса, а прецизном контролом путање протока обликују се сложене шупље структуре. Ова метода омогућава производњу неправилних млазница за сателитске потиснике.
3. Технологија реконструкције праха – коришћење технологије металургије праха за реконструкцију микроструктуре материјала попут градивних блокова, стварајући заптивке за нуклеарне реакторе које комбинују чврстоћу и прецизност. Овај процес омогућава материјалима да прођу кроз „трансформацију“ на молекуларном нивоу, постижући циљано побољшање перформанси.
Кључни детаљи прецизне обраде
Да би се савладао овај материјал, није потребна само напредна опрема, већ се морају савладати и три златна правила: прецизан дизајн калупа, пажљиво праћење процеса и ригорозна претходна обрада материјала. Шандонг Жонгпенг строго следи ова три правила у производном процесу, тежећи ка осигурању квалитета и количине. То не захтева само повећање стопе готових производа, већ захтева и да готови производи строго задовољавају потребе купаца.
Тренутно, применом нових технологија као што су ласерска обрада и ултразвучно потпомогнуто сечење, силицијум-карбидна керамика пробија коначне баријере обраде. Ови продори не само да омогућавају „црном драгом камењу“ да се заиста крене ка индустријализацији, већ и указују на долазак нове рунде материјалне револуције.
За производне компаније које траже технолошке продоре, обрада силицијум карбида је и изазов и прилика. Избор партнера за обраду са богатим искуством и иновативним процесима постаће златни кључ за отварање врата врхунске производње. Овај материјал, некада сматран „уским грлом у обради“, чека да још хероја открије његову коначну мистерију.
Време објаве: 07.04.2025.