சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்கள் எவ்வாறு தயாரிக்கப்படுகின்றன

சிலிக்கான் கார்பைடு (sic) மட்பாண்டங்கள்நம்பமுடியாத வலிமை, வெப்ப எதிர்ப்பு மற்றும் ஆயுள் ஆகியவற்றிற்கு பெயர் பெற்றவை. இந்த பண்புகள் விண்வெளி இயந்திரங்கள் அல்லது தொழில்துறை இயந்திரங்கள் போன்ற கடினமான சூழல்களில் பயன்படுத்த சிறந்தவை. ஆனால் இந்த மேம்பட்ட பொருட்கள் எவ்வாறு சரியாக உருவாக்கப்படுகின்றன? படிப்படியாக செயல்முறையை உடைப்போம்.

1. பொருள் பொருள் தயாரிப்பு

இவை அனைத்தும் உயர் தூய்மை சிலிக்கான் கார்பைடு தூள் மூலம் தொடங்குகின்றன. ஒரு பீங்கான் “கேக்கை” சுடுவதற்கான “மாவு” என்று நினைத்துப் பாருங்கள். இறுதிப் பொருளின் பண்புகளை மேம்படுத்த, அலுமினிய ஆக்சைடு அல்லது போரான் கலவைகள் போன்ற சிறிய அளவிலான சேர்க்கைகள் கலக்கப்படுகின்றன. இந்த சேர்க்கைகள் பிற்கால கட்டங்களில் பசை போல செயல்படுகின்றன, துகள்கள் பிணைப்பை மிகவும் திறம்பட உதவுகின்றன.

2. பீங்கான் வடிவமைத்தல்

பின்னர் தூள் ஒரு வடிவமைக்கக்கூடிய வடிவமாக மாற்றப்படுகிறது. இரண்டு பொதுவான முறைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன:

அழுத்துதல்: பனிப்பாறையில் பனியை சுருக்குவதைப் போலவே, உயர் அழுத்தத்தைப் பயன்படுத்தி தூள் ஒரு குறிப்பிட்ட வடிவத்தில் சுருக்கப்படுகிறது.

ஊசி மோல்டிங்: மாவை போன்ற கலவையை உருவாக்க தூள் ஒரு தற்காலிக பைண்டருடன் (மெழுகு போன்றவை) கலக்கப்படுகிறது, இது சிக்கலான வடிவங்களுக்கு அச்சுகளில் செலுத்தப்படுகிறது.

இந்த கட்டத்தில், பொருள் இன்னும் பலவீனமாக உள்ளது -உலர்ந்த மணல் சிற்பம் போன்றவை - மற்றும் வலுவாக மாற “சுடப்பட வேண்டும்”.

3. சின்தேரிங் செயல்முறை

இங்குதான் மந்திரம் நடக்கிறது. வடிவமைக்கப்பட்ட பீங்கான் மிக அதிக வெப்பநிலையில் (பெரும்பாலும் 1,800 ° C க்கு மேல்) ஒரு சிறப்பு உலையில் வெப்பப்படுத்தப்படுகிறது. சின்தேரிங்கின் போது, ​​இரண்டு முக்கிய விஷயங்கள் நிகழ்கின்றன:

துகள்கள் பிணைப்பு: சிலிக்கான் கார்பைடு தானியங்கள் நெருக்கமாக வளர்ந்து, இடைவெளிகளை நீக்கி, திடமான கட்டமைப்பை உருவாக்குகின்றன.

சேர்க்கைகள் வேலை செய்கின்றன: சேர்க்கப்பட்ட சேர்மங்கள் சற்று உருகி, கடினத்தன்மையை மேம்படுத்த துகள்களுக்கு இடையில் ஒரு “பாலம்” உருவாக்குகின்றன.

தேவையற்ற எதிர்வினைகளைத் தடுக்க உலைக்குள் இருக்கும் சூழல் கவனமாக கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது -சில நேரங்களில் மந்த வாயுக்களால் நிரப்பப்படுகிறது.

4. முடித்தல் தொடுதல்கள்

சின்தேரிங் செய்த பிறகு, பீங்கான் அதன் செயல்திறனைச் செம்மைப்படுத்த கூடுதல் சிகிச்சைகளுக்கு உட்படுத்தப்படலாம்:

மெருகூட்டல்: மென்மையான மேற்பரப்புகள் தேவைப்படும் பயன்பாடுகளுக்கு (எ.கா., முத்திரைகள் அல்லது தாங்கு உருளைகள்).

பூச்சு: உடைகள் எதிர்ப்பை அதிகரிக்க ஒரு மெல்லிய பாதுகாப்பு அடுக்கு (சிலிக்கான் நைட்ரைடு போன்றவை) சேர்க்கப்படலாம்.

எந்திரம்: இறுதி பரிமாணங்களை அடைய துல்லியமான வெட்டு அல்லது துளையிடுதல்.

இந்த செயல்முறை ஏன் முக்கியமானது

சிலிக்கான் கார்பைட்டின் வலிமையின் ரகசியம் அதன் அணுக்கள் சின்தேரிங்கின் போது எவ்வாறு பிணைக்கப்படுகின்றன என்பதில் உள்ளது. உயர் வெப்பநிலை செயல்முறை வலுவான சிலிக்கான்-கார்பன் பிணைப்புகளின் வலையமைப்பை உருவாக்குகிறது, அவை வெப்பம், அரிப்பு மற்றும் உடல் அழுத்தத்தை எதிர்க்கின்றன. சேர்க்கைகள் மற்றும் துல்லியமான வெப்பநிலை கட்டுப்பாடு இறுதி தயாரிப்பு கடினமாக இல்லை என்பதை உறுதி செய்கிறது, ஆனால் விரிசலை எதிர்க்கும் அளவுக்கு கடுமையானது.

பெரிய படம்

அதிநவீன விசையாழிகள் முதல் மாசு கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகள் வரை, சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்கள் நவீன தொழில்நுட்பத்தில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. உற்பத்தி செயல்முறை சிக்கலானது என்றாலும், இந்த கவனமாக அறிவியல் மற்றும் பொறியியல் சமநிலை தான் எளிய தூளை கடுமையான நிலைமைகளைத் தாங்கும் திறன் கொண்ட பொருளாக மாற்றுகிறது.

ஆராய்ச்சி முன்னேற்றங்களாக, மட்பாண்டங்களின் 3D அச்சிடுதல் போன்ற புதிய முறைகள் வளர்ந்து வருகின்றன, இந்த அசாதாரண பொருளுக்கு இன்னும் புதுமையான பயன்பாடுகளை உறுதிப்படுத்துகின்றன.