சிலிக்கான் கார்பைடு சின்டரிங் வெளியிடப்பட்டது: ரியாக்ஷன் சின்டரிங் ஏன் தனித்து நிற்கிறது?

பரந்த பொருள் அறிவியல் துறையில், சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்கள், அதிக கடினத்தன்மை, அதிக வலிமை, நல்ல வெப்ப நிலைத்தன்மை மற்றும் வேதியியல் நிலைத்தன்மை போன்ற சிறந்த பண்புகளால் பல உயர் தொழில்நுட்ப துறைகளின் "அன்பானவை" ஆகிவிட்டன. விண்வெளி முதல் குறைக்கடத்தி உற்பத்தி வரை, புதிய ஆற்றல் வாகனங்கள் முதல் தொழில்துறை இயந்திரங்கள் வரை, சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்கள் ஒரு தவிர்க்க முடியாத பங்கை வகிக்கின்றன. சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்களின் தயாரிப்பு செயல்பாட்டில், சின்டரிங் முறை அதன் பண்புகள் மற்றும் பயன்பாட்டு வரம்பை தீர்மானிக்கும் முக்கிய காரணியாகும். இன்று, சிலிக்கான் கார்பைடின் சின்டரிங் செயல்முறையை ஆராய்வோம் மற்றும் எதிர்வினை சின்டர் செய்யப்பட்டதன் தனித்துவமான நன்மைகளை ஆராய்வதில் கவனம் செலுத்துவோம்.சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்கள்.
சிலிக்கான் கார்பைடுக்கான பொதுவான வெப்பப்படுத்தல் முறைகள்
சிலிக்கான் கார்பைடுக்கு பல்வேறு சின்டரிங் முறைகள் உள்ளன, ஒவ்வொன்றும் அதன் தனித்துவமான கொள்கைகள் மற்றும் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன.
1. சூடான அழுத்தும் சின்டரிங்: இந்த சின்டரிங் முறையில் சிலிக்கான் கார்பைடு பொடியை ஒரு அச்சுக்குள் வைப்பது, சூடாக்கும்போது ஒரு குறிப்பிட்ட அழுத்தத்தைப் பயன்படுத்தி, மோல்டிங் மற்றும் சின்டரிங் செயல்முறைகளை ஒரே நேரத்தில் முடிக்கிறது. சூடான அழுத்தும் சின்டரிங் மூலம் அடர்த்தியான சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்களை ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த வெப்பநிலையிலும் குறுகிய காலத்திலும் பெறலாம், நுண்ணிய தானிய அளவு மற்றும் நல்ல இயந்திர பண்புகளுடன். இருப்பினும், சூடான அழுத்தும் சின்டரிங் உபகரணங்கள் சிக்கலானவை, அச்சு செலவு அதிகமாக உள்ளது, உற்பத்தி செயல்முறை தேவைகள் கண்டிப்பானவை, மேலும் எளிமையான வடிவ பாகங்களை மட்டுமே தயாரிக்க முடியும், இதன் விளைவாக குறைந்த உற்பத்தி திறன் ஏற்படுகிறது, இது ஓரளவிற்கு அதன் பெரிய அளவிலான பயன்பாட்டைக் கட்டுப்படுத்துகிறது.
2. வளிமண்டல அழுத்த சின்டரிங்: வளிமண்டல அழுத்த சின்டரிங் என்பது சிலிக்கான் கார்பைடை 2000-2150 ℃ வரை வெப்பப்படுத்துவதன் மூலம், வளிமண்டல அழுத்தம் மற்றும் மந்த வளிமண்டல நிலைமைகளின் கீழ், பொருத்தமான சின்டரிங் உதவிகளைச் சேர்ப்பதன் மூலம் அடர்த்தியான சின்டரிங் செய்யும் செயல்முறையாகும். இது இரண்டு செயல்முறைகளாகப் பிரிக்கப்பட்டுள்ளது: திட-நிலை சின்டரிங் மற்றும் திரவ-கட்ட சின்டரிங். திட கட்ட சின்டரிங் சிலிக்கான் கார்பைட்டின் அதிக அடர்த்தியை அடைய முடியும், படிகங்களுக்கு இடையில் கண்ணாடி கட்டம் இல்லை, மற்றும் சிறந்த உயர்-வெப்பநிலை இயந்திர பண்புகள்; திரவ கட்ட சின்டரிங் குறைந்த சின்டரிங் வெப்பநிலை, சிறிய தானிய அளவு மற்றும் மேம்பட்ட பொருள் வளைக்கும் வலிமை மற்றும் எலும்பு முறிவு கடினத்தன்மை ஆகியவற்றின் நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது. வளிமண்டல அழுத்த சின்டரிங் தயாரிப்பு வடிவம் மற்றும் அளவு, குறைந்த உற்பத்தி செலவுகள் மற்றும் சிறந்த விரிவான பொருள் பண்புகள் ஆகியவற்றில் எந்த கட்டுப்பாடுகளும் இல்லை, ஆனால் சின்டரிங் வெப்பநிலை அதிகமாக உள்ளது மற்றும் ஆற்றல் நுகர்வு அதிகமாக உள்ளது.
3. வினை வடிகட்டுதல்: வினை வடிகட்டப்பட்ட சிலிக்கான் கார்பைடு முதன்முதலில் 1950களில் பி. பாப்பரால் முன்மொழியப்பட்டது. இந்த செயல்முறை கார்பன் மூலத்தையும் சிலிக்கான் கார்பைடு தூளையும் கலந்து, ஊசி மோல்டிங், உலர் அழுத்துதல் அல்லது குளிர் ஐசோஸ்டேடிக் அழுத்துதல் போன்ற முறைகள் மூலம் பச்சை உடலைத் தயாரிப்பதை உள்ளடக்கியது. பின்னர், வெற்றிடம் அல்லது மந்த வளிமண்டலத்தின் கீழ் பில்லட் 1500 ℃ க்கும் அதிகமாக வெப்பப்படுத்தப்படுகிறது, அந்த நேரத்தில் திட சிலிக்கான் திரவ சிலிக்கானாக உருகுகிறது, இது தந்துகி நடவடிக்கை மூலம் துளைகளைக் கொண்ட பில்லட்டில் ஊடுருவுகிறது. திரவ சிலிக்கான் அல்லது சிலிக்கான் நீராவி பச்சை உடலில் C உடன் ஒரு வேதியியல் எதிர்வினைக்கு உட்படுகிறது, மேலும் இடத்தில் உருவாக்கப்பட்ட β - SiC பச்சை உடலில் உள்ள அசல் SiC துகள்களுடன் இணைந்து எதிர்வினை வடிகட்டப்பட்ட சிலிக்கான் கார்பைடு பீங்கான் பொருட்களை உருவாக்குகிறது.

எதிர்வினை சின்டரிங் சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்களின் நன்மைகள்
மற்ற சின்டர் செய்யும் முறைகளுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​எதிர்வினை சின்டர் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்கள் பல குறிப்பிடத்தக்க நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளன:
1. குறைந்த சின்டரிங் வெப்பநிலை மற்றும் கட்டுப்படுத்தக்கூடிய செலவு: வினை சின்டரிங் வெப்பநிலை பொதுவாக வளிமண்டல சின்டரிங் வெப்பநிலையை விட குறைவாக இருக்கும், இது ஆற்றல் நுகர்வு மற்றும் சின்டரிங் கருவிகளுக்கான அதிக வெப்பநிலை செயல்திறன் தேவைகளை வெகுவாகக் குறைக்கிறது. குறைந்த சின்டரிங் வெப்பநிலை என்பது உபகரணங்களுக்கான பராமரிப்பு செலவுகளைக் குறைப்பதையும் உற்பத்திச் செயல்பாட்டின் போது ஆற்றல் நுகர்வு குறைவதையும் குறிக்கிறது, இது உற்பத்திச் செலவுகளைக் திறம்படக் குறைக்கிறது. இது பெரிய அளவிலான உற்பத்தியில் எதிர்வினை சின்டர் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்களுக்கு குறிப்பிடத்தக்க பொருளாதார நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது.
2. நிகர அளவு உருவாக்கம், சிக்கலான கட்டமைப்புகளுக்கு ஏற்றது: வினை வெப்பமாக்கல் செயல்பாட்டின் போது, ​​பொருள் அரிதாகவே கன அளவு சுருக்கத்திற்கு உட்படுகிறது. இந்த பண்பு பெரிய அளவிலான, சிக்கலான வடிவ கட்டமைப்பு கூறுகளைத் தயாரிப்பதற்கு குறிப்பாக பொருத்தமானதாக அமைகிறது. துல்லியமான இயந்திர கூறுகளாக இருந்தாலும் சரி அல்லது பெரிய தொழில்துறை உபகரண கூறுகளாக இருந்தாலும் சரி, எதிர்வினை வெப்பமாக்கல் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்கள் வடிவமைப்புத் தேவைகளை துல்லியமாக பூர்த்தி செய்யும், அடுத்தடுத்த செயலாக்க படிகளைக் குறைக்கும், உற்பத்தித் திறனை மேம்படுத்தும், மேலும் செயலாக்கத்தால் ஏற்படும் பொருள் இழப்பு மற்றும் செலவு அதிகரிப்பையும் குறைக்கும்.
3. அதிக அளவிலான பொருள் அடர்த்தியாக்கம்: எதிர்வினை நிலைமைகளை நியாயமான முறையில் கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம், எதிர்வினை சின்டரிங் சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்களின் அதிக அளவிலான அடர்த்தியாக்கலை அடைய முடியும். அடர்த்தியான அமைப்பு, அதிக வளைக்கும் வலிமை மற்றும் அமுக்க வலிமை போன்ற சிறந்த இயந்திர பண்புகளைக் கொண்ட பொருளை வழங்குகிறது, இது குறிப்பிடத்தக்க வெளிப்புற சக்திகளின் கீழ் கட்டமைப்பு ஒருமைப்பாட்டை பராமரிக்க உதவுகிறது. அதே நேரத்தில், அடர்த்தியான அமைப்பு பொருளின் உடைகள் எதிர்ப்பு மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பையும் அதிகரிக்கிறது, இது கடுமையான வேலை சூழல்களில் நிலையானதாக செயல்பட அனுமதிக்கிறது மற்றும் அதன் சேவை வாழ்க்கையை நீட்டிக்கிறது.
4. நல்ல வேதியியல் நிலைத்தன்மை: வினைத்திறன் சின்டர் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்கள் வலுவான அமிலங்கள் மற்றும் உருகிய உலோகங்களுக்கு சிறந்த எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளன. வேதியியல் மற்றும் உலோகவியல் போன்ற தொழில்களில், உபகரணங்கள் பெரும்பாலும் பல்வேறு அரிக்கும் ஊடகங்களுடன் தொடர்பு கொள்ள வேண்டும். வினைத்திறன் சின்டர் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்கள் இந்த ஊடகங்களின் அரிப்பை திறம்பட எதிர்க்கும், உபகரணங்களின் இயல்பான செயல்பாட்டை உறுதி செய்யும், பராமரிப்பு மற்றும் மாற்று செலவுகளைக் குறைக்கும் மற்றும் உற்பத்தி தொடர்ச்சி மற்றும் நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்தும்.
பல்வேறு துறைகளில் பரவலாகப் பொருந்தும்
இந்த நன்மைகளுடன், எதிர்வினை சின்டர் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்கள் பல துறைகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. உயர் வெப்பநிலை சூளை உபகரணங்களின் துறையில், இது அதிக வெப்பநிலை சூழல்களைத் தாங்கும் மற்றும் சூளைகளின் திறமையான செயல்பாட்டை உறுதி செய்யும்; வெப்பப் பரிமாற்றிகளில், அவற்றின் சிறந்த வெப்ப கடத்துத்திறன் மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பு அவற்றை ஒரு சிறந்த பொருள் தேர்வாக ஆக்குகிறது; டீசல்பரைசேஷன் முனைகள் போன்ற சுற்றுச்சூழல் பாதுகாப்பு உபகரணங்களில், இது அரிக்கும் ஊடகங்களின் அரிப்பை எதிர்க்கும் மற்றும் உபகரணங்களின் நீண்டகால நிலையான செயல்பாட்டை உறுதி செய்யும். கூடுதலாக, எதிர்வினை சின்டர் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்களும் ஒளிமின்னழுத்தங்கள் மற்றும் விண்வெளி போன்ற உயர்நிலை துறைகளில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன.
வினை சின்டர் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்கள் அவற்றின் தனித்துவமான நன்மைகள் காரணமாக சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்ட குடும்பத்தில் ஒரு முக்கிய இடத்தைப் பிடித்துள்ளன. தொழில்நுட்பத்தின் தொடர்ச்சியான முன்னேற்றம் மற்றும் செயல்முறைகளின் தொடர்ச்சியான தேர்வுமுறை ஆகியவற்றுடன், வினை சின்டர் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்கள் அதிக துறைகளில் அவற்றின் சிறந்த செயல்திறனை வெளிப்படுத்தும் என்று நம்பப்படுகிறது, இது பல்வேறு தொழில்களின் வளர்ச்சிக்கு வலுவான பொருள் ஆதரவை வழங்கும்.