ලෝහ විද්‍යාව සහ ද්‍රව්‍ය විද්‍යාව ලෝකයේ,කුරුසයලෝහ උණු කිරීම සහ වාත්තු කිරීම සඳහා අත්යවශ්ය මෙවලමක් වේ.විවිධ වර්ගයේ කෲසිබල් වර්ග අතර, මිනිරන් සිලිකන් කාබයිඩ් (SiC) කෲසිබල්, ඉහළ තාප සන්නායකතාව, විශිෂ්ට තාප කම්පන ප්රතිරෝධය සහ උසස් රසායනික ස්ථායීතාව වැනි සුවිශේෂී ගුණාංග සඳහා කැපී පෙනේ.මෙම ලිපියෙන් අපි ග්රැෆයිට් SiC crucibles සඳහා වූ වට්ටෝරුව ගැන සොයා බලනු ඇති අතර ඒවායේ සංයුතිය ඉහළ උෂ්ණත්ව යෙදුම්වල විශිෂ්ට ක්‍රියාකාරිත්වයට දායක වන්නේ කෙසේදැයි සොයා බලමු.
මූලික අමුද්රව්ය
ග්රැෆයිට් SiC කෲසිබල්වල මූලික සංරචක වන්නේ ෆ්ලේක් මිනිරන් සහ සිලිකන් කාබයිඩ් ය.සාමාන්‍යයෙන් 40%-50% ක ප්‍රමාණයේ ෆ්ලේක් ග්රැෆයිට්, විශිෂ්ට තාප සන්නායකතාවය සහ ලිහිසිභාවය සපයයි, එය වාත්තු ලෝහය පහසුවෙන් මුදා හැරීමට උපකාරී වේ.සිලිකන් කාබයිඩ්, 20%-50% ක් වන අතර, උස් වූ උෂ්ණත්වවලදී කෘෂියේ ඉහළ තාප කම්පන ප්රතිරෝධය සහ රසායනික ස්ථායීතාවය සඳහා වගකිව යුතුය.
වැඩිදියුණු කළ කාර්ය සාධනය සඳහා අමතර සංරචක
ඉහළ උෂ්ණත්ව කාර්ය සාධනය සහ කබොලෙහි රසායනික ස්ථායීතාවය තවදුරටත් වැඩිදියුණු කිරීම සඳහා, වට්ටෝරුවට අතිරේක සංරචක එකතු කරනු ලැබේ:
- මූලද්රව්ය සිලිකන් කුඩු (4%-10%): උෂ්ණත්වයේ ඉහළ උෂ්ණත්ව ශක්තිය සහ ඔක්සිකරණ ප්රතිරෝධය වැඩි දියුණු කරයි.
- බෝරෝන් කාබයිඩ් කුඩු (1%-5%): රසායනික ස්ථායීතාවය සහ විඛාදන ලෝහ වලට ප්රතිරෝධය වැඩි කරයි.
- මැටි (5%-15%): බන්ධකයක් ලෙස ක්‍රියා කරන අතර කෘෂියේ යාන්ත්‍රික ශක්තිය සහ තාප ස්ථායීතාවය වැඩි දියුණු කරයි.
- තාප සැකසුම් බන්ධනය (5%-10%): සමෝධානික ව්‍යුහයක් සෑදීම සඳහා සියලුම සංරචක එකට බැඳීමට උපකාරී වේ.
උසස් සූත්‍රය
ඊටත් වඩා ඉහළ කාර්ය සාධනයක් ඉල්ලා සිටින යෙදුම් සඳහා, ඉහළ මට්ටමේ මිනිරන් කෲසිබල් සූත්‍රයක් භාවිත කෙරේ.මෙම සූත්‍රය මිනිරන් අංශු 98%, කැල්සියම් ඔක්සයිඩ් 2%, සර්කෝනියම් ඔක්සයිඩ් 1%, බෝරික් අම්ලය 1%, සෝඩියම් සිලිකේට් 1% සහ ඇලුමිනියම් සිලිකේට් 1% සමන්විත වේ.මෙම අතිරේක අමුද්රව්ය ඉහළ උෂ්ණත්ව හා ආක්රමණශීලී රසායනික පරිසරයන්ට අසමසම ප්රතිරෝධයක් සපයයි.
නිෂ්පාදන ක්රියාවලිය
ග්රැෆයිට් SiC කෲසිබල් සකස් කිරීම ඉතා සූක්ෂම ක්රියාවලියක් ඇතුළත් වේ.මුලදී, ෆ්ලේක් ග්රැෆයිට් සහ සිලිකන් කාබයිඩ් තරයේ මිශ්ර වේ.ඉන්පසුව, මූලද්රව්ය සිලිකන් කුඩු, බෝරෝන් කාබයිඩ් කුඩු, මැටි සහ තාප සැකසුම් බන්ධක මිශ්රණයට එකතු කරනු ලැබේ.පසුව මිශ්‍රණය සීතල මුද්‍රණ යන්ත්‍රයක් භාවිතයෙන් හැඩයට තද කරනු ලැබේ.අවසාන වශයෙන්, ඒවායේ යාන්ත්‍රික ශක්තිය සහ තාප ස්ථායීතාවය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා හැඩැති කූරු ඉහළ උෂ්ණත්ව උදුනක සින්ටර් කර ඇත.
යෙදුම් සහ වාසි
යකඩ, වානේ, තඹ සහ ඇලුමිනියම් වැනි ලෝහ උණු කිරීම සහ වාත්තු කිරීම සඳහා ග්රැෆයිට් SiC කෲසිබල් ලෝහ කර්මාන්තයේ බහුලව භාවිතා වේ.ඔවුන්ගේ උසස් තාප සන්නායකතාවය ඒකාකාර උණුසුම සහතික කරන අතර බලශක්ති පරිභෝජනය අඩු කරයි.ඉහළ තාප කම්පන ප්රතිරෝධය වේගවත් උෂ්ණත්ව වෙනස්වීම් වලදී ඉරිතැලීමේ අවදානම අවම කරයි, ඒවායේ රසායනික ස්ථායීතාවය උණු කළ ලෝහයේ සංශුද්ධතාවය සහතික කරයි.
අවසාන වශයෙන්, ග්රැෆයිට් සිලිකන් කාබයිඩ් කෲසිබල් සඳහා වට්ටෝරුව තාප සන්නායකතාවය, තාප කම්පන ප්රතිරෝධය සහ රසායනික ස්ථායීතාවයේ සමතුලිතතාවයක් සපයන ද්රව්යවල මනාව සකස් කරන ලද මිශ්රණයකි.මෙම සංයුතිය ලෝහ විද්‍යාව ක්ෂේත්‍රයේ අත්යවශ්ය වන අතර එහිදී ඒවා කාර්යක්ෂම හා විශ්වාසදායක ලෝහ උණු කිරීම සහ වාත්තු කිරීම සඳහා තීරණාත්මක කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි.
ග්රැෆයිට් SiC crucibles හි සංරචක සහ නිෂ්පාදන ක්රියාවලිය අවබෝධ කර ගැනීමෙන්, කර්මාන්තවලට ඔවුන්ගේ විශේෂිත යෙදුම් සඳහා දැනුවත් තේරීම් කළ හැකි අතර, ඒවායේ ප්‍රශස්ත ක්‍රියාකාරීත්වය සහ ඔවුන්ගේ කෲසිබල්වල දීර්ඝ ආයුෂ සහතික කරයි.තාක්‍ෂණය දියුණු වන විට, ග්රැෆයිට් SiC කෲසිබල්වල වට්ටෝරුව සහ නිෂ්පාදන ශිල්පීය ක්‍රමවල තවදුරටත් වැඩිදියුණු කිරීම් බලාපොරොත්තු වන අතර, ඊටත් වඩා කාර්යක්ෂම සහ තිරසාර ලෝහ විද්‍යාත්මක ක්‍රියාවලීන් සඳහා මග පාදයි.
පසු කාලය: මාර්තු-12-2024