Від транспортних трубопроводів до транспортних засобів на нових джерелах енергії, від високотемпературних печей до аерокосмічних супутників, матеріал, відомий як «промисловий алмаз», непомітно переписує межі сучасного виробництва.Карбідкремнієва кераміка, надтвердий матеріал з твердістю, що поступається лише природному алмазу, спричиняє тиху революцію в різних галузях, таких як сучасна промисловість, напівпровідники, аерокосмічна галузь та нова енергетика, завдяки своїй високій термостійкості, високій радіаційній стійкості та чудовій теплопровідності.
Коли «тверді кістки» зустрічаються з точним виробництвом
Якщо традиційною керамікою в декоративно-прикладному мистецтві є синьо-білий фарфор, то кераміка з карбіду кремнію більше схожа на швейцарський годинник у точних інструментах. Її твердість у 3-5 разів вища, ніж у звичайної кераміки, і ця твердість, близька до твердості природних алмазів, робить процес обробки схожим на різьблення по сталевих пластинах – звичайні ріжучі інструменти зношуються з вражаючою швидкістю під час різання. Ще складніше те, що «міцна» природа карбіду кремнію робить його схильним до розтріскування країв навіть при невеликій помилці під час обробки, особливо для деяких тонкостінних деталей, які потребують такої ж обережності, як і кришталеві витвори мистецтва.
Але вимоги сучасної промисловості стимулюють технологічні прориви. Інженери виявили, що ключ до вирішення цієї проблеми полягає в поєднанні жорсткості та гнучкості: збереженні власних властивостей матеріалу при одночасному точному контролі під час обробки. Так само, як найкращі кухарі опановують нагрівання, сучасні методи обробки поступово приборкують цей впертий матеріал завдяки точному контролю температури, тиску та частоти вібрацій.
Три ключі до розблокування промислових алмазів
1. Гаряче пресування
Це один з найпоширеніших методів обробки карбідокремнієвої кераміки. Цей метод поміщає порошок карбіду кремнію або суміш порошків у форму для гарячого пресування та обробляє його під дією високої температури та тиску. Він має високу виробничу ефективність та точність формування, і підходить для виробництва великогабаритних виробів з карбіду кремнію, таких як ріжучі інструменти, гарячетягнуті алюмінієві пластини тощо.
2. Затирка лиття під тиском
Це низьковитратний та швидкий метод формування керамічних виробів з карбіду кремнію. Цей метод змішує порошок карбіду кремнію з іншими добавками, додає їх до води для утворення суспензії та впорскує її у форму для лиття. Потім вона обробляється та формується шляхом сушіння та високотемпературного спікання, з коротким циклом обробки та низькою вартістю. Він підходить для виготовлення високоміцних деталей з високою щільністю та несучих компонентів.
3. Порошкова металургія
Порошкова металургія – це метод змішування та формування порошку карбіду кремнію в певній пропорції, а потім його спікання за високої температури та високого тиску. Цей метод має простий виробничий процес, різноманітні форми виробів та високу точність обробки, що робить його придатним для виробництва високоточних, високоміцних та зносостійких керамічних виробів.
Від лабораторних зразків до масового виробництва на виробничій лінії, прорив у обробці карбідкремнієвої кераміки підтверджує істину: немає матеріалу, який не можна обробити, є лише технології, які ще не були прорвані. З розвитком нових технологій, таких як лазерна обробка та мікрохвильове спікання, цей колись складний надтвердий матеріал омолоджується на розумних заводах, вносячи потужність у «китайське інтелектуальне виробництво».
У безмежному океані космічних досліджень та зеленої хвилі чистої енергії, карбідкремнієва кераміка пише промислову легенду цієї епохи зі своїм унікальним матеріальним шармом. Це протистояння між твердістю та інтелектом може стати вічним втіленням людства, яке долає технологічні бар'єри.
Час публікації: 09 квітня 2025 р.