சிலிக்கான் கார்பைடு சிலுவைகள்: செராமிக் க்ரூசிபிள் வெப்ப செயல்முறைகளை கோருவதற்கான உயர்-வெப்ப நிலைத்தன்மை

1. தயாரிப்பு கோட்பாடுகள் மற்றும் கட்டமைப்பு பண்புகள்

1.1 படிக வேதியியல் மற்றும் பாலிமார்பிசம்

(சிலிக்கான் கார்பைடு சிலுவைகள்)

சிலிக்கான் கார்பைடு (SiC) சிலிக்கான் மற்றும் கார்பன் அணுக்களால் ஆன ஒரு கோவலன்ட் பீங்கான் ஒரு டெட்ராஹெட்ரல் லேட்டிஸ்வொர்க்கில் அமைக்கப்பட்டுள்ளது, புரிந்து கொள்ளப்பட்ட மிகவும் வெப்ப மற்றும் வேதியியல் ரீதியாக நீடித்த பொருட்களில் ஒன்றாக வளரும்.

இது மேல் உள்ளது 250 பாலிடிபிக் வகைகள், 3C உடன் (கன சதுரம்), 4எச், மற்றும் 6H அறுகோண கட்டமைப்புகள் உயர் வெப்பநிலை பயன்பாடுகளுக்கு மிகவும் பொருத்தமானது.

வலுவான எஸ்.ஐ– சி பிணைப்புகள், பத்திர சக்திக்கு அப்பால் செல்கிறது 300 kJ/mol, அசாதாரண உறுதியை அளிக்கிறது, வெப்ப கடத்துத்திறன், மற்றும் வெப்ப அதிர்ச்சி மற்றும் இரசாயன வேலைநிறுத்தத்திற்கு எதிர்ப்பு.

க்ரூசிபிள் பயன்பாடுகளில், கடுமையான வெப்ப சாய்வுகள் மற்றும் அழிவுகரமான உருகிய வளிமண்டலங்களின் கீழ் கட்டடக்கலை நிலைத்தன்மையை பராமரிக்கும் திறன் காரணமாக சின்டர்டு அல்லது எதிர்வினை-பிணைக்கப்பட்ட SiC தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டது..

ஆக்சைடு மட்பாண்டங்களைப் போலல்லாமல், SiC ஆனது அதன் பதங்கமாதல் காரணியைப் போல சீர்குலைக்கும் கட்ட மாற்றங்களை மேற்கொள்ளாது (~ 2700 ° சி), மேலே உள்ள நீடித்த நடைமுறைக்கு ஏற்றதாக ஆக்குகிறது 1600 ° சி.

1.2 வெப்ப மற்றும் இயந்திர செயல்திறன்

SiC சிலுவைகளின் வரையறுக்கும் பண்பு அவற்றின் உயர் வெப்ப கடத்துத்திறன் ஆகும்– வரையிலானது 80 செய்ய 120 W/(மீ · கே)– இது சீரான வெப்ப சுழற்சியை விளம்பரப்படுத்துகிறது மற்றும் விரைவான வெப்பமாக்கல் அல்லது ஏர் கண்டிஷனிங் முழுவதும் வெப்ப கவலையை குறைக்கிறது.

இந்த குடியிருப்பு சொத்து அலுமினா போன்ற குறைந்த கடத்துத்திறன் பீங்கான்களுடன் பெரிதும் வேறுபடுகிறது (≈ 30 W/(மீ · கே)), வெப்ப அதிர்ச்சியின் கீழ் உடைந்து பாதிக்கப்படக்கூடியவை.

SiC கூடுதலாக உயர்ந்த வெப்பநிலை நிலைகளில் விதிவிலக்கான இயந்திர வலிமையை வெளிப்படுத்துகிறது, மேல் தக்கவைத்துக் கொள்கிறது 80% அதன் அறை வெப்பநிலை நெகிழ்வு கடினத்தன்மை (எவ்வளவோ 400 MPa) மணிக்கு கூட 1400 ° சி.

வெப்ப விரிவாக்கத்தின் குறைக்கப்பட்ட குணகம் (~ 4.0 × 10 ⁻⁶/ கே) மேலும் வெப்ப அதிர்ச்சிக்கு எதிர்ப்பை அதிகரிக்கிறது, சுற்றுப்புற மற்றும் செயல்பாட்டு வெப்பநிலை நிலைகளுக்கு இடையில் மீண்டும் மீண்டும் சைக்கிள் ஓட்டுவது மிகவும் முக்கியமானது.

கூடுதலாக, SiC பிரீமியம் உடைகள் மற்றும் சிராய்ப்பு எதிர்ப்பைக் காட்டுகிறது, வளிமண்டலத்தில் இயந்திர கையாளுதல் அல்லது புயல் கரைப்பு சுழற்சியை உள்ளடக்கிய நீண்ட சேவை வாழ்க்கையை உறுதி செய்தல்.

2. உற்பத்தி முறைகள் மற்றும் நுண் கட்டமைப்பு கட்டுப்பாடு

( சிலிக்கான் கார்பைடு சிலுவைகள்)

2.1 சின்டரிங் முறைகள் மற்றும் அடர்த்தி முறைகள்

தொழில்துறை SiC க்ரூசிபிள்கள் முதன்மையாக அழுத்தம் இல்லாத சின்டரிங் மூலம் உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றன, பதில் பிணைப்பு, அல்லது சூடான அழுத்துதல், ஒவ்வொன்றும் விலையில் தனித்துவமான நன்மைகளை வழங்குகிறது, தூய்மை, மற்றும் செயல்திறன்.

பிரஷர்லெஸ் சின்டரிங் என்பது போரான் மற்றும் கார்பன் போன்ற சின்டரிங் எய்ட்களுடன் சிறந்த SiC பவுடரைச் சுருக்குவதை உள்ளடக்கியது., உயர் வெப்பநிலை சிகிச்சைக்கு இணங்கியது (2000– 2200 ° சி )மந்த வளிமண்டலத்தில் கோட்பாட்டு அடர்த்தியை அடைய வேண்டும்.

இந்த நுட்பம் அதிக தூய்மையை அளிக்கிறது, குறைக்கடத்தி மற்றும் முன்னேறிய அலாய் கையாளுதலுக்கு பொருத்தமான உயர்-வலிமை க்ரூசிபிள்கள்.

எதிர்வினை-பிணைக்கப்பட்ட SiC (RBSC) உருகிய சிலிக்கானுடன் ஒரு நுண்துளை கார்பன் முன்வடிவத்தை ஊடுருவி உருவாக்கப்படுகிறது, இது β-SiC உட்காரவை உருவாக்க வினைபுரிகிறது, இதன் விளைவாக SiC மற்றும் தொடர்ச்சியான சிலிக்கானின் கலவை.

உலோக சிலிக்கான் சேர்க்கைகள் காரணமாக வெப்ப கடத்துத்திறனில் சிறிது குறைக்கப்பட்டது, RBSC சிறந்த பரிமாண நிலைத்தன்மை மற்றும் குறைந்த உற்பத்தி விலையை வழங்குகிறது, பெரிய வணிக பயன்பாட்டிற்கு இது முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது.

சூடான அழுத்தப்பட்ட SiC, அதிக விலை என்றாலும், மிகப்பெரிய தடிமன் மற்றும் தூய்மை அளிக்கிறது, ஒற்றை-படிக மேம்பாடு போன்ற தீவிர-தேவையான பயன்பாடுகளுக்கு ஒதுக்கப்பட்டுள்ளது.

2.2 மேற்பரப்பு உயர் தரம் மற்றும் வடிவியல் துல்லியம்

பிந்தைய சிண்டரிங் எந்திரம், அரைத்தல் மற்றும் கழுவுதல் ஆகியவற்றைக் கொண்டது, குறிப்பிட்ட பரிமாண எதிர்ப்புகள் மற்றும் மென்மையான உள் மேற்பரப்புகளை உறுதி செய்கிறது, அவை அணுக்கரு வலைத்தளங்களைக் குறைக்கின்றன மற்றும் மாசுபாட்டின் அபாயத்தைக் குறைக்கின்றன.

மேற்பரப்பு கரடுமுரடான தன்மையை மிகவும் கவனமாகக் கட்டுப்படுத்தி, கரைப்பதை நிறுத்தவும், வலுவூட்டப்பட்ட தயாரிப்புகளை மிக எளிதாக வெளியிடவும் உதவுகிறது..

குரூசிபிள் வடிவியல்– சுவர் மேற்பரப்பு தடிமன் போன்றவை, குறுகலான கோணம், மற்றும் குறைந்த வளைவு– வெப்ப வெகுஜனத்தை சமநிலைப்படுத்த மேம்படுத்தப்பட்டுள்ளது, கட்டமைப்பு சகிப்புத்தன்மை, மற்றும் ஹீட்டர் பர்னர் உடன் இணக்கம்.

தனிப்பயனாக்கப்பட்ட வடிவமைப்புகள் சில கரைப்பு தொகுதிகளுக்கு இடமளிக்கின்றன, வெப்பமூட்டும் சுயவிவரங்கள், மற்றும் பொருள் உணர்திறன், பல்வேறு தொழில்துறை செயல்முறைகள் முழுவதும் உகந்த செயல்திறன் உத்தரவாதம்.

மேம்பட்ட தரக் கட்டுப்பாடு, எக்ஸ்ரே டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் உட்பட, ஸ்கேனிங் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி, மற்றும் மீயொலி திரையிடல், நுண் கட்டமைப்பு ஒருமைப்பாடு மற்றும் துளைகள் அல்லது பிளவுகள் போன்ற சிக்கல்கள் இல்லாததை உறுதிப்படுத்துகிறது.

3. இரசாயன எதிர்ப்பு மற்றும் உருகும் உடன் தொடர்பு

3.1 ஆக்கிரமிப்பு சூழல்களில் செயலற்ற தன்மை

SiC சிலுவைகள் உருகிய இரும்புகள் மூலம் இரசாயன தாக்குதலுக்கு சிறந்த எதிர்ப்பை வெளிப்படுத்துகின்றன, வகையான, மற்றும் ஆக்ஸிஜனேற்றாத உப்புகள், வழக்கமான கிராஃபைட் மற்றும் ஆக்சைடு பீங்கான்களை மீறுகிறது.

அவை உருகிய அலுமினியத்துடன் தொடர்பில் பாதுகாப்பானவை, செம்பு, வெள்ளி, மற்றும் அவற்றின் கலவைகள், குறைந்த இடைமுக சக்தி மற்றும் பாதுகாப்பு மேற்பரப்பு ஆக்சைடுகளின் உருவாக்கம் ஆகியவற்றின் விளைவாக ஈரமாக்குதல் மற்றும் கரைவதை எதிர்க்கிறது.

ஒளிமின்னழுத்தங்கள் மற்றும் குறைக்கடத்திகளுக்கான சிலிக்கான் மற்றும் ஜெர்மானியம் கையாளுதலில், SiC சிலுவைகள் டிஜிட்டல் குடியிருப்பு பண்புகளை பலவீனப்படுத்தும் உலோக மாசுபாட்டை தடுக்கிறது.

எனினும், மிகவும் ஆக்ஸிஜனேற்ற நிலைமைகளின் கீழ் அல்லது கார மாற்றங்களின் தெரிவுநிலையில், SiC சிலிக்காவை உருவாக்க ஆக்ஸிஜனேற்ற முடியும் (SiO ₂), இது குறைந்த உருகுநிலை சிலிக்கேட்டுகளை உருவாக்க இன்னும் அதிகமாக பதிலளிக்கலாம்.

அந்த காரணத்திற்காக, நடுநிலை அல்லது குறைக்கும் சூழல்களுக்கு SiC மிகச் சிறந்ததாக உள்ளது, அங்கு அதன் நிலைத்தன்மை அதிகபட்சமாக உள்ளது.

3.2 வரம்புகள் மற்றும் இணக்கத்தன்மை பரிசீலனைகள்

அதன் கடினத்தன்மை இருந்தபோதிலும், SiC உலகளாவிய செயலற்றது அல்ல; இது சில உருகிய பொருட்களுடன் வினைபுரிகிறது, குறிப்பாக இரும்பு-குழு உலோகங்கள் (Fe, இல், கோ) கார்பரைசேஷன் மற்றும் கரைப்பு செயல்முறைகளுடன் அதிக வெப்பநிலையில்.

திரவமாக்கப்பட்ட எஃகு செயலாக்கத்தில், SiC க்ரூசிபிள்கள் விரைவாக மோசமடைகின்றன, அதனால் அவை தவிர்க்கப்படுகின்றன.

இதே வழியில், ஆன்டாசிட்கள் மற்றும் கார பூமி இரும்புகள் (எ.கா., லி, ஏற்கனவே, கே) SiC ஐ குறைக்க முடியும், கார்பனை ஏவுதல் மற்றும் சிலிசைடுகளை உருவாக்குதல், பேட்டரி பொருள் தொகுப்பு அல்லது எதிர்வினை எஃகு வார்ப்பு அவற்றின் பயன்பாட்டை கட்டுப்படுத்துகிறது.

திரவமாக்கப்பட்ட கண்ணாடி மற்றும் மட்பாண்டங்களுக்கு, SiC பொதுவாக இணக்கமானது, இருப்பினும் ட்ரேஸ் சிலிக்கானை மிகவும் உணர்திறன் வாய்ந்த ஆப்டிகல் அல்லது எலக்ட்ரானிக் கண்ணாடிகளில் வழங்கலாம்..

இந்த பொருள்-குறிப்பிட்ட தொடர்புகளை அங்கீகரிப்பது பொருத்தமான சிலுவை வகைகளைத் தேர்ந்தெடுப்பதற்கும், செயல்முறை தூய்மை மற்றும் சிலுவை நீண்ட ஆயுளுக்கு உத்தரவாதம் அளிக்கிறது.

4. தொழில்துறை பயன்பாடுகள் மற்றும் தொழில்நுட்ப பரிணாமம்

4.1 உலோகவியல், குறைக்கடத்தி, மற்றும் புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் துறைகள்

சோலார் பேட்டரிகளுக்கான மல்டிகிரிஸ்டலின் மற்றும் மோனோகிரிஸ்டலின் சிலிக்கான் இங்காட்களை தயாரிப்பதில் SiC க்ரூசிபிள்கள் இன்றியமையாதவை., ~ இல் உருகிய சிலிக்கானுக்கு நீண்ட நேர நேரடி வெளிப்பாடு வரை அவை நிற்கின்றன 1420 ° சி.

அவற்றின் வெப்ப பாதுகாப்பு குறிப்பிட்ட சீரான ஒடுக்கத்தை உருவாக்குகிறது மற்றும் இடப்பெயர்வு அடர்த்தியைக் குறைக்கிறது, சூரிய செயல்திறனை நேரடியாக பாதிக்கிறது.

தொழிற்சாலைகளில், அலுமினியம் மற்றும் பித்தளை போன்ற இரும்பு அல்லாத உலோகங்களை உருகுவதற்கு SiC சிலுவைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன., களிமண்-கிராஃபைட் விருப்பங்களுக்கு மாறாக நீண்ட ஆயுட்காலம் மற்றும் குறைந்த வளர்ச்சியை வழங்குகிறது.

தெர்மோகிராவிமெட்ரிக் மதிப்பீட்டிற்காக அவை கூடுதலாக உயர் வெப்பநிலை ஆய்வகத்தில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன., வேறுபட்ட ஸ்கேனிங் கலோரிமெட்ரி, மற்றும் அதிநவீன பீங்கான்கள் மற்றும் இண்டர்மெட்டாலிக் சேர்மங்களின் தொகுப்பு.

4.2 எதிர்கால ஃபேட்ஸ் மற்றும் மேம்பட்ட தயாரிப்பு சேர்க்கை

வளர்ந்து வரும் பயன்பாடுகள் அடுத்த தலைமுறை அணுசக்தி தயாரிப்புகள் திரையிடல் மற்றும் உருகிய உப்பு உலைகளில் SiC க்ரூசிபிள்களைப் பயன்படுத்துகின்றன., கதிர்வீச்சு மற்றும் உருகிய ஃவுளூரைடுகளுக்கு அவற்றின் எதிர்ப்பானது மதிப்பீடு செய்யப்படுகிறது.

பைரோலிடிக் போரான் நைட்ரைடு போன்ற பூச்சுகள் (பிபிஎன்) அல்லது ytria (ஒய் டூ ஓ₃) இரசாயன செயலற்ற தன்மையை அதிகரிக்கவும், அதி-உயர்-தூய்மை நடைமுறைகளில் சிலிக்கான் பரவலை நிறுத்தவும் SiC மேற்பரப்பு பகுதிகளுக்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது..

பைண்டர் ஜெட்டிங் அல்லது ஸ்டீரியோலிதோகிராஃபியைப் பயன்படுத்தி SiC தனிமங்களின் சேர்க்கை உற்பத்தி வளர்ச்சியில் உள்ளது, கவர்ச்சிகரமான வசதி வடிவவியல் மற்றும் சிறப்பு க்ரூசிபிள் வடிவமைப்புகளுக்கான விரைவான முன்மாதிரி.

ஆற்றல்-திறனுக்கான தேவை அதிகரித்து வருகிறது, நீண்ட காலம் நீடிக்கும், மற்றும் மாசு இல்லாத உயர் வெப்பநிலை கையாளுதல், சிலிக்கான் கார்பைடு க்ரூசிபிள்கள் நிச்சயமாக மேம்பட்ட தயாரிப்புகளை உற்பத்தி செய்வதில் நவீன தொழில்நுட்பமாக ஒரு மூலக்கல்லாக இருக்கும்.

முடிவில், சிலிக்கான் கார்பைடு சிலுவைகள் உயர் வெப்பநிலை தொழில்துறை மற்றும் மருத்துவ நடைமுறைகளில் முக்கியமான அனுமதிக்கும் உறுப்பு ஆகும்.

வெப்ப நிலைத்தன்மையின் அவற்றின் சமமற்ற கலவை, இயந்திர கடினத்தன்மை, மற்றும் இரசாயன எதிர்ப்பானது, செயல்திறன் மற்றும் நம்பகத்தன்மை முக்கியமானதாக இருக்கும் பயன்பாடுகளுக்கான தேர்வுப் பொருளாக ஆக்குகிறது.

5. வழங்குபவர்

அட்வான்ஸ்டு செராமிக்ஸ் அக்டோபரில் நிறுவப்பட்டது 17, 2012, ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டிற்கு அர்ப்பணிக்கப்பட்ட உயர் தொழில்நுட்ப நிறுவனமாகும், உற்பத்தி, செயலாக்கம், பீங்கான் தொடர்புடைய பொருட்கள் மற்றும் தயாரிப்புகளின் விற்பனை மற்றும் தொழில்நுட்ப சேவைகள். எங்கள் தயாரிப்புகளில் போரான் கார்பைடு செராமிக் தயாரிப்புகள் அடங்கும் ஆனால் அவை மட்டும் அல்ல, போரான் நைட்ரைடு செராமிக் பொருட்கள், சிலிக்கான் கார்பைடு செராமிக் பொருட்கள், சிலிக்கான் நைட்ரைடு செராமிக் பொருட்கள், சிர்கோனியம் டை ஆக்சைடு பீங்கான் பொருட்கள், முதலியன. நீங்கள் ஆர்வமாக இருந்தால், தயவு செய்து எங்களை தொடர்பு கொள்ளவும்.
குறிச்சொற்கள்: சிலிக்கான் கார்பைடு சிலுவைகள், சிலிக்கான் கார்பைடு செராமிக், சிலிக்கான் கார்பைடு செராமிக் க்ரூசிபிள்ஸ்

அனைத்து கட்டுரைகளும் படங்களும் இணையத்தில் இருந்து வந்தவை. ஏதேனும் பதிப்புரிமைச் சிக்கல்கள் இருந்தால், நீக்க சரியான நேரத்தில் எங்களை தொடர்பு கொள்ளவும்.

எங்களை விசாரிக்கவும்