கிராஃபைட் சிலிக்கான் கார்பைடு க்ரூசிபிள்களுக்கான செய்முறை: உயர் செயல்திறன் உலோகவியலுக்கு ஒரு திறவுகோல்

உலோகவியல் மற்றும் பொருள் அறிவியல் உலகில்,பிறைஉலோகங்களை உருகுவதற்கும் வார்ப்பதற்கும் இன்றியமையாத கருவியாகும். பல்வேறு வகையான க்ரூசிபிள்களில், கிராஃபைட் சிலிக்கான் கார்பைடு (SiC) சிலுவைகள் அதிக வெப்ப கடத்துத்திறன், சிறந்த வெப்ப அதிர்ச்சி எதிர்ப்பு மற்றும் சிறந்த இரசாயன நிலைத்தன்மை போன்ற அவற்றின் விதிவிலக்கான பண்புகளுக்காக தனித்து நிற்கின்றன. இந்த கட்டுரையில், கிராஃபைட் SiC க்ரூசிபிள்களுக்கான செய்முறையை நாங்கள் ஆராய்வோம் மற்றும் உயர் வெப்பநிலை பயன்பாடுகளில் அவற்றின் குறிப்பிடத்தக்க செயல்திறனுக்கு அவற்றின் கலவை எவ்வாறு பங்களிக்கிறது என்பதை ஆராய்வோம்.

அடிப்படை பொருட்கள்

கிராஃபைட் SiC க்ரூசிபிள்களின் முதன்மை கூறுகள் செதில் கிராஃபைட் மற்றும் சிலிக்கான் கார்பைடு ஆகும். ஃபிளேக் கிராஃபைட், வழக்கமாக 40%-50% க்ரூசிபிளைக் கொண்டிருக்கும், சிறந்த வெப்ப கடத்துத்திறன் மற்றும் லூப்ரிசிட்டியை வழங்குகிறது, இது வார்ப்பிரும்பு உலோகத்தை எளிதாக வெளியிட உதவுகிறது. சிலிக்கான் கார்பைடு, சிலுவையின் 20%-50% ஆகும், இது க்ரூசிபிளின் உயர் வெப்ப அதிர்ச்சி எதிர்ப்பு மற்றும் உயர்ந்த வெப்பநிலையில் இரசாயன நிலைத்தன்மைக்கு பொறுப்பாகும்.

மேம்பட்ட செயல்திறனுக்கான கூடுதல் கூறுகள்

க்ரூசிபிளின் உயர்-வெப்பநிலை செயல்திறன் மற்றும் இரசாயன நிலைத்தன்மையை மேலும் மேம்படுத்த, செய்முறையில் கூடுதல் கூறுகள் சேர்க்கப்படுகின்றன:

1. எலிமெண்டல் சிலிக்கான் பவுடர் (4%-10%): குரூசிபிலின் உயர்-வெப்பநிலை வலிமை மற்றும் ஆக்சிஜனேற்ற எதிர்ப்பை அதிகரிக்கிறது.
2. போரான் கார்பைடு தூள் (1%-5%): இரசாயன நிலைத்தன்மை மற்றும் அரிக்கும் உலோகங்களுக்கு எதிர்ப்பை அதிகரிக்கிறது.
3. களிமண் (5%-15%): ஒரு பைண்டராக செயல்படுகிறது மற்றும் சிலுவையின் இயந்திர வலிமை மற்றும் வெப்ப நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்துகிறது.
4. தெர்மோசெட்டிங் பைண்டர் (5%-10%): ஒரு ஒருங்கிணைந்த கட்டமைப்பை உருவாக்க அனைத்து கூறுகளையும் ஒன்றாக இணைக்க உதவுகிறது.

உயர்நிலை சூத்திரம்

அதிக செயல்திறனைக் கோரும் பயன்பாடுகளுக்கு, உயர்நிலை கிராஃபைட் க்ரூசிபிள் ஃபார்முலா பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த சூத்திரத்தில் 98% கிராஃபைட் துகள்கள், 2% கால்சியம் ஆக்சைடு, 1% சிர்கோனியம் ஆக்சைடு, 1% போரிக் அமிலம், 1% சோடியம் சிலிக்கேட் மற்றும் 1% அலுமினியம் சிலிக்கேட் ஆகியவை அடங்கும். இந்த கூடுதல் பொருட்கள் அதிக வெப்பநிலை மற்றும் ஆக்கிரமிப்பு இரசாயன சூழல்களுக்கு இணையற்ற எதிர்ப்பை வழங்குகின்றன.

உற்பத்தி செயல்முறை

கிராஃபைட் SiC சிலுவைகளை தயாரிப்பது ஒரு நுணுக்கமான செயல்முறையை உள்ளடக்கியது. ஆரம்பத்தில், ஃபிளேக் கிராஃபைட் மற்றும் சிலிக்கான் கார்பைடு ஆகியவை முழுமையாக கலக்கப்படுகின்றன. பின்னர், தனிம சிலிக்கான் தூள், போரான் கார்பைடு தூள், களிமண் மற்றும் தெர்மோசெட்டிங் பைண்டர் ஆகியவை கலவையில் சேர்க்கப்படுகின்றன. கலவை பின்னர் ஒரு குளிர் அழுத்த இயந்திரத்தைப் பயன்படுத்தி வடிவத்தில் அழுத்தப்படுகிறது. இறுதியாக, வடிவிலான சிலுவைகள் அவற்றின் இயந்திர வலிமை மற்றும் வெப்ப நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்த உயர் வெப்பநிலை உலைகளில் சின்டர் செய்யப்படுகின்றன.

பயன்பாடுகள் மற்றும் நன்மைகள்

இரும்பு, எஃகு, தாமிரம் மற்றும் அலுமினியம் போன்ற உலோகங்களை உருகுவதற்கும் வார்ப்பதற்கும் கிராஃபைட் SiC சிலுவைகள் உலோகவியல் துறையில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவற்றின் உயர்ந்த வெப்ப கடத்துத்திறன் சீரான வெப்பத்தை உறுதி செய்கிறது மற்றும் ஆற்றல் நுகர்வு குறைக்கிறது. உயர் வெப்ப அதிர்ச்சி எதிர்ப்பானது விரைவான வெப்பநிலை மாற்றங்களின் போது விரிசல் அபாயத்தைக் குறைக்கிறது, அதே நேரத்தில் அவற்றின் இரசாயன நிலைத்தன்மை உருகிய உலோகத்தின் தூய்மையை உறுதி செய்கிறது.

முடிவில், கிராஃபைட் சிலிக்கான் கார்பைடு க்ரூசிபிள்களுக்கான செய்முறையானது வெப்ப கடத்துத்திறன், வெப்ப அதிர்ச்சி எதிர்ப்பு மற்றும் இரசாயன நிலைத்தன்மை ஆகியவற்றின் சமநிலையை வழங்கும் பொருட்களின் சிறந்த கலவையாகும். இந்த கலவை உலோகவியல் துறையில் அவற்றை இன்றியமையாததாக ஆக்குகிறது, அங்கு அவை உலோகங்களை திறமையான மற்றும் நம்பகமான உருகுதல் மற்றும் வார்ப்பதில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன.

கிராஃபைட் SiC க்ரூசிபிள்களின் கூறுகள் மற்றும் உற்பத்தி செயல்முறையைப் புரிந்துகொள்வதன் மூலம், தொழில்கள் அவற்றின் குறிப்பிட்ட பயன்பாடுகளுக்கு தகவலறிந்த தேர்வுகளை செய்யலாம், உகந்த செயல்திறன் மற்றும் அவற்றின் க்ரூசிபிள்களின் நீண்ட ஆயுளை உறுதி செய்கிறது. தொழில்நுட்பம் முன்னேறும்போது, ​​கிராஃபைட் SiC க்ரூசிபிள்களின் செய்முறை மற்றும் உற்பத்தி நுட்பங்களில் மேலும் மேம்பாடுகள் எதிர்பார்க்கப்படுகின்றன, இது இன்னும் திறமையான மற்றும் நிலையான உலோகவியல் செயல்முறைகளுக்கு வழி வகுக்கிறது.