ලෝහ විද්‍යාව සහ ද්‍රව්‍ය විද්‍යාව පිළිබඳ ලෝකයේ,කබොලලෝහ උණු කිරීම සහ වාත්තු කිරීම සඳහා අත්‍යවශ්‍ය මෙවලමකි. විවිධ වර්ගයේ කබොල අතර, ග්‍රැෆයිට් සිලිකන් කාබයිඩ් (SiC) කබොල ඉහළ තාප සන්නායකතාවය, විශිෂ්ට තාප කම්පන ප්‍රතිරෝධය සහ උසස් රසායනික ස්ථායිතාව වැනි සුවිශේෂී ගුණාංග සඳහා කැපී පෙනේ. මෙම ලිපියෙන්, අපි ග්‍රැෆයිට් SiC කබොල සඳහා වට්ටෝරුව ගැඹුරින් සොයා බලා ඉහළ උෂ්ණත්ව යෙදීම්වල ඒවායේ කැපී පෙනෙන ක්‍රියාකාරිත්වයට ඒවායේ සංයුතිය දායක වන ආකාරය ගවේෂණය කරන්නෙමු.
මූලික අමුද්‍රව්‍ය
ග්‍රැෆයිට් SiC කබොලවල ප්‍රාථමික සංරචක වන්නේ ෆ්ලේක් ග්‍රැෆයිට් සහ සිලිකන් කාබයිඩ් ය. සාමාන්‍යයෙන් කබොලෙන් 40%-50% ක් වන ෆ්ලේක් ග්‍රැෆයිට්, විශිෂ්ට තාප සන්නායකතාවක් සහ ලිහිසි බවක් ලබා දෙන අතර, එය වාත්තු ලෝහය පහසුවෙන් මුදා හැරීමට උපකාරී වේ. කබොලෙන් 20%-50% ක් වන සිලිකන් කාබයිඩ්, කබොලෙහි ඉහළ තාප කම්පන ප්‍රතිරෝධය සහ ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී රසායනික ස්ථායිතාව සඳහා වගකිව යුතුය.
වැඩිදියුණු කළ කාර්ය සාධනය සඳහා අතිරේක සංරචක
කබොලෙහි ඉහළ උෂ්ණත්ව ක්‍රියාකාරිත්වය සහ රසායනික ස්ථායිතාව තවදුරටත් වැඩිදියුණු කිරීම සඳහා, වට්ටෝරුවට අමතර සංරචක එකතු කරනු ලැබේ:
- මූලද්‍රව්‍ය සිලිකන් කුඩු (4%-10%): කබොලෙහි ඉහළ උෂ්ණත්ව ශක්තිය සහ ඔක්සිකරණ ප්‍රතිරෝධය වැඩි දියුණු කරයි.
- බෝරෝන් කාබයිඩ් කුඩු (1%-5%): විඛාදන ලෝහ වලට රසායනික ස්ථායිතාව සහ ප්‍රතිරෝධය වැඩි කරයි.
- මැටි (5%-15%): බන්ධකයක් ලෙස ක්‍රියා කරන අතර කෝවෙහි යාන්ත්‍රික ශක්තිය සහ තාප ස්ථායිතාව වැඩි දියුණු කරයි.
- තාප සැකසුම් බන්ධකය (5%-10%): සියලුම සංරචක එකට බැඳ තබා සංයුක්ත ව්‍යුහයක් සෑදීමට උපකාරී වේ.
උසස් සූත්‍රය
ඊටත් වඩා ඉහළ කාර්ය සාධනයක් අවශ්‍ය යෙදුම් සඳහා, ඉහළ මට්ටමේ ග්‍රැෆයිට් කෲසිබල් සූත්‍රයක් භාවිතා කරයි. මෙම සූත්‍රයේ ග්‍රැෆයිට් අංශු 98% ක්, කැල්සියම් ඔක්සයිඩ් 2% ක්, සර්කෝනියම් ඔක්සයිඩ් 1% ක්, බෝරික් අම්ලය 1% ක්, සෝඩියම් සිලිකේට් 1% ක් සහ ඇලුමිනියම් සිලිකේට් 1% ක් අඩංගු වේ. මෙම අතිරේක අමුද්‍රව්‍ය ඉහළ උෂ්ණත්ව හා ආක්‍රමණශීලී රසායනික පරිසරයන්ට අසමසම ප්‍රතිරෝධයක් සපයයි.
නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලිය
ග්‍රැෆයිට් SiC කබොල සකස් කිරීම සඳහා සූක්ෂම ක්‍රියාවලියක් ඇතුළත් වේ. මුලදී, ෆ්ලේක් ග්‍රැෆයිට් සහ සිලිකන් කාබයිඩ් හොඳින් මිශ්‍ර කරනු ලැබේ. ඉන්පසු, මූලද්‍රව්‍ය සිලිකන් කුඩු, බෝරෝන් කාබයිඩ් කුඩු, මැටි සහ තාප සැකසුම් බන්ධකය මිශ්‍රණයට එකතු කරනු ලැබේ. ඉන්පසු මිශ්‍රණය සීතල මුද්‍රණ යන්ත්‍රයක් භාවිතයෙන් හැඩයට තද කරනු ලැබේ. අවසාන වශයෙන්, හැඩැති කබොල ඒවායේ යාන්ත්‍රික ශක්තිය සහ තාප ස්ථායිතාව වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා ඉහළ උෂ්ණත්ව උදුනක සින්ටර් කරනු ලැබේ.
යෙදුම් සහ වාසි
ග්‍රැෆයිට් SiC කබොල ලෝහ විද්‍යාත්මක කර්මාන්තයේ යකඩ, වානේ, තඹ සහ ඇලුමිනියම් වැනි ලෝහ උණු කිරීම සහ වාත්තු කිරීම සඳහා බහුලව භාවිතා වේ. ඒවායේ උසස් තාප සන්නායකතාවය ඒකාකාර උණුසුම සහතික කරන අතර බලශක්ති පරිභෝජනය අඩු කරයි. ඉහළ තාප කම්පන ප්‍රතිරෝධය වේගවත් උෂ්ණත්ව වෙනස්වීම් වලදී ඉරිතැලීම් අවදානම අවම කරන අතර ඒවායේ රසායනික ස්ථායිතාව උණු කළ ලෝහයේ සංශුද්ධතාවය සහතික කරයි.
නිගමනයක් ලෙස, මිනිරන් සිලිකන් කාබයිඩ් කබොල සඳහා වන වට්ටෝරුව තාප සන්නායකතාවය, තාප කම්පන ප්‍රතිරෝධය සහ රසායනික ස්ථායිතාවයේ සමතුලිතතාවයක් සපයන සියුම් ලෙස සකස් කරන ලද ද්‍රව්‍ය මිශ්‍රණයකි. මෙම සංයුතිය ලෝහ විද්‍යාවේ ක්ෂේත්‍රය තුළ ඒවා අත්‍යවශ්‍ය වේ, එහිදී ඒවා ලෝහ කාර්යක්ෂමව සහ විශ්වාසදායක ලෙස උණු කිරීම සහ වාත්තු කිරීමේදී තීරණාත්මක කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි.
ග්‍රැෆයිට් SiC කබොලවල සංරචක සහ නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලිය අවබෝධ කර ගැනීමෙන්, කර්මාන්තවලට ඒවායේ නිශ්චිත යෙදුම් සඳහා දැනුවත් තේරීම් කළ හැකි අතර, ඒවායේ ප්‍රශස්ත ක්‍රියාකාරිත්වය සහ කල්පැවැත්ම සහතික කරයි. තාක්‍ෂණය දියුණු වන විට, ග්‍රැෆයිට් SiC කබොලවල වට්ටෝරුව සහ නිෂ්පාදන ශිල්පීය ක්‍රමවල තවදුරටත් වැඩිදියුණු කිරීම් අපේක්ෂා කරන අතර, එය වඩාත් කාර්යක්ෂම හා තිරසාර ලෝහ විද්‍යාත්මක ක්‍රියාවලීන් සඳහා මග පාදයි.
පළ කිරීමේ කාලය: මාර්තු-12-2024