எதிர்வினை-பிணைக்கப்பட்ட சிலிக்கான் கார்பைடு குரூசிபிள்கள்: உயர் வெப்பநிலை உலோகவியல் செயல்முறைகளில் புரட்சியை ஏற்படுத்துதல்

வினை பிணைக்கப்பட்ட சிலிக்கான் கார்பைடுசிலுவைதீவிர வெப்ப சூழல்களில் இணையற்ற செயல்திறனை வழங்கும், பயனற்ற தொழில்நுட்பத்தில் ஒரு திருப்புமுனையை பிரதிநிதித்துவப்படுத்துகிறது. இந்த மேம்பட்ட பீங்கான் கொள்கலன்கள் உலோகம், துல்லியமான வார்ப்பு, இயந்திர பொறியியல் மற்றும் வேதியியல் செயலாக்கத் தொழில்களில் இன்றியமையாததாகிவிட்டன, பாரம்பரிய பொருட்கள் பற்றாக்குறையாக இருக்கும் இடங்களில் சிறந்த செயல்பாட்டை வழங்குகின்றன.

முக்கிய தொழில்நுட்ப நன்மைகள்

RBSC சிலுவைப்பொருட்கள் வழக்கமான அலுமினா மற்றும் கிராஃபைட் சகாக்களை விட சிறப்பாக செயல்படுகின்றன:

- விதிவிலக்கான வெப்ப கடத்துத்திறன் (1000°C இல் 120–150 W/m·K)

- மிகக் குறைந்த வெப்ப விரிவாக்க குணகம் (4.5×10⁻⁶/K)

- 50+ விரைவான குளிரூட்டும் சுழற்சிகளைத் தாங்கும் வெப்ப அதிர்ச்சி எதிர்ப்பு (1600°C→25°C)

- அமிலம்/கார அரிப்பு எதிர்ப்பு (pH 0–14 பொருந்தக்கூடிய தன்மை)

- 1650°C வரை காற்றில் ஆக்சிஜனேற்ற நிலைத்தன்மை

உலோகவியல் தேர்ச்சி

உலோகக் கலவை எஃகு உற்பத்தி மற்றும் இரும்பு அல்லாத உலோக உருக்கலில் (அலுமினியம், தாமிரம், துத்தநாகம்), RBSC சிலுவைப்பொருட்கள் பின்வருவனவற்றைச் செயல்படுத்துகின்றன:

- உகந்த வெப்ப பரிமாற்றம் மூலம் 20–30% வேகமான உருகும் விகிதம்

- எதிர்வினை இல்லாத மேற்பரப்புகள் வழியாக 99.95% உலோகத் தூய்மை பராமரிப்பு.

- குறைக்கப்பட்ட வெப்ப அடுக்குப்படுத்தல் மூலம் கசடு உருவாவதைக் குறைத்தல்.

- நீட்டிக்கப்பட்ட சேவை வாழ்க்கை (களிமண்-கிராஃபைட் சிலுவைகளை விட 3–5× நீண்டது)

துல்லிய வார்ப்பு & இயந்திர பயன்பாடுகள்

சிலுவைகளின் தனித்துவமான இயந்திர பண்புகள் கோரும் தொழில்துறை தேவைகளை ஆதரிக்கின்றன:

- 15–20 MPa இயந்திர அழுத்தத்தின் கீழ் நிலையான கட்டமைப்பு ஒருமைப்பாடு.

- நிலையான பரிமாண நிலைத்தன்மை (1500°C இல் ±0.1% அளவு மாற்றம்)

- விண்வெளி தர கூறுகளுக்கு மாசு இல்லாத செயலாக்கம்

- மையவிலக்கு வார்ப்பு அமைப்புகளில் நம்பகமான செயல்திறன்

வேதியியல் பதப்படுத்துதலில் சிறந்து விளங்குதல்

வேதியியல் தொகுப்பில் முக்கியமான சவால்களை RBSC சிலுவைப்பொருட்கள் எதிர்கொள்கின்றன:

- உருகிய உப்புகளின் பாதுகாப்பான கட்டுப்பாடு (எ.கா., NaOH, KNO₃)

- சல்பைடேஷன்/குளோரினேஷன் வினைகளில் நிலையான செயல்பாடு

- 800°C வரை HFக்கு எதிரான அரிப்பு எதிர்ப்பு

- அரிய பூமி தனிம பிரித்தெடுப்பில் தூய்மை பாதுகாப்பு

செயல்பாட்டு பொருளாதாரம்

பாரம்பரிய சிலுவைகளை விட ஆரம்ப செலவுகள் 40-60% அதிகமாக இருந்தாலும், RBSC தீர்வுகள் வழங்குகின்றன:

- மாற்று அதிர்வெண்ணில் 70% குறைப்பு

- மேம்படுத்தப்பட்ட வெப்ப செயல்திறன் மூலம் 25–35% ஆற்றல் சேமிப்பு

- வெப்ப மீட்பு மூலம் 90% பொருள் மறுசுழற்சி செய்யக்கூடிய தன்மை.

- கிட்டத்தட்ட பூஜ்ஜிய பராமரிப்பு தேவைகள்

தொழில் சார்ந்த கண்டுபிடிப்புகள்

1. டைட்டானியம் அலாய் உற்பத்தி

- 1700°C இல் வினைத்திறன் மிக்க Ti உருகல்களைத் தாங்கும்.

- கார்பன் பிக்-அப் மாசுபாட்டைத் தடுக்கிறது

2. பேட்டரி பொருள் தொகுப்பு

- சீரான LiCoO₂ கேத்தோடு செயலாக்கத்தை செயல்படுத்துகிறது.

- லித்தியம் உப்பு அரிப்பை எதிர்க்கும்.

3. குறைக்கடத்தி படிக வளர்ச்சி

- மிக உயர்ந்த வெற்றிட இணக்கத்தன்மையைப் பராமரிக்கிறது

- சிலிக்கான் கார்பைடு மாசுபாட்டை நீக்குகிறது

எதிர்கால-முன்னோக்கிய வடிவமைப்பு

நவீன RBSC க்ரூசிபிள்கள் மேம்பட்ட அம்சங்களை உள்ளடக்கியது:

- கட்டுப்படுத்தப்பட்ட வாயு ஊடுருவலுக்கான சாய்வு போரோசிட்டி கட்டமைப்புகள்

- கசடு எதிர்ப்பை அதிகரிக்கும் நானோ அளவிலான மேற்பரப்பு பூச்சுகள்

- செயல்முறை கண்காணிப்புக்கான உட்பொதிக்கப்பட்ட வெப்ப உணரிகள்

ஆய்வக அளவிலான ஆராய்ச்சி முதல் தொழில்துறை வெகுஜன உற்பத்தி வரை, எதிர்வினை-பிணைக்கப்பட்ட சிலிக்கான் கார்பைடு சிலுவைப்பொருட்கள் வெப்ப செயலாக்க திறன்களை மறுவரையறை செய்து வருகின்றன. வெப்ப, இயந்திர மற்றும் வேதியியல் பண்புகளின் அவற்றின் தனித்துவமான கலவையானது, அடுத்த தலைமுறை உயர்-வெப்பநிலை பயன்பாடுகள், ஓட்டுநர் திறன் மற்றும் பல மேம்பட்ட உற்பத்தித் துறைகளில் தர மேம்பாடுகளுக்கான தேர்வுக்கான சிலுவையாக அவற்றை நிலைநிறுத்துகிறது.