கருப்பு சிலிக்கான் கார்பைடின் தயாரிப்பு அறிமுகம் மற்றும் பயன்பாடு
கருப்பு சிலிக்கான் கார்பைடு(கருப்பு சிலிக்கான் கார்பைடு எனச் சுருக்கப்படும்) என்பது குவார்ட்ஸ் மணல் மற்றும் பெட்ரோலியம் கோக் ஆகியவற்றை முக்கிய மூலப்பொருட்களாகக் கொண்டு, ஒரு மின்தடை உலையில் உயர் வெப்பநிலையில் உருக்கப்பட்டு உருவாக்கப்படும் ஒரு செயற்கை அலோகப் பொருளாகும். இது கருப்பு-சாம்பல் அல்லது அடர் கருப்பு நிறத் தோற்றம், மிக அதிக கடினத்தன்மை, நல்ல வெப்பக் கடத்துத்திறன் மற்றும் வேதியியல் நிலைத்தன்மை ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. இது ஒரு சிறந்த தொழில்துறை மூலப்பொருளாகும், மேலும் தேய்ப்புப் பொருட்கள், வெப்பத்தடுப்புப் பொருட்கள், உலோகவியல், பீங்கான், மின்னணுவியல் மற்றும் பிற துறைகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
Ⅰ. கருப்பு சிலிக்கான் கார்பைடின் செயல்திறன் பண்புகள்
மோஸ் கடினத்தன்மைகருப்பு சிலிக்கான் கார்பைடுவைரம் மற்றும் கன போரான் நைட்ரைடுக்கு அடுத்தபடியாக, இதன் வெப்பக் கடத்துத்திறன் 9.2 வரை அதிகமாக உள்ளது. மேலும், இது மிகவும் வலுவான தேய்மான எதிர்ப்பு மற்றும் தாக்க எதிர்ப்புத் திறனைக் கொண்டுள்ளது. இதன் உருகுநிலை சுமார் 2700°C ஆகும். இது உயர் வெப்பநிலை சூழல்களில் கட்டமைப்பு நிலைத்தன்மையைப் பராமரிக்கிறது மற்றும் எளிதில் சிதைவடையாது அல்லது உருமாறாது. கூடுதலாக, இது நல்ல வெப்பக் கடத்துத்திறன் மற்றும் குறைந்த வெப்ப விரிவாக்கக் குணகத்தைக் கொண்டுள்ளது. மேலும், உயர் வெப்பநிலை மற்றும் உயர் அழுத்த நிலைகளிலும் சிறந்த வெப்ப அதிர்ச்சி நிலைத்தன்மையை வெளிப்படுத்துகிறது.
வேதியியல் பண்புகளைப் பொறுத்தவரை, கருப்பு சிலிக்கான் கார்பைடு அமிலங்கள் மற்றும் காரங்களுக்கு நல்ல அரிப்புத் தடுப்புத் திறனைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் இது கடுமையான சூழல்களில் தொழில்துறை பயன்பாட்டிற்கு மிகவும் பொருத்தமானது. அதன் உயர் கடத்துத்திறன், குறிப்பிட்ட மின்சார வெப்பமூட்டும் பொருட்கள் மற்றும் குறைக்கடத்தித் துறைகளுக்கு இதனை ஒரு மாற்றுப் பொருளாகவும் ஆக்குகிறது.
II. முக்கிய தயாரிப்பு வடிவங்கள் மற்றும் விவரக்குறிப்புகள்
கருப்பு சிலிக்கான் கார்பைடை, வெவ்வேறு துகள் அளவுகள் மற்றும் பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்ப பல்வேறு வடிவங்களில் உருவாக்கலாம்:
கட்டிப் பொருள்: உருக்கிய பிறகு கிடைக்கும் பெரிய படிகங்கள், பெரும்பாலும் மறுசுழற்சிக்காகவோ அல்லது உலோகவியல் சேர்க்கைப் பொருட்களாகவோ பயன்படுத்தப்படுகின்றன;
குருணை மணல் (F மணல்/P மணல்): அரைக்கும் சக்கரங்கள், மணல் தெளிப்புத் தேய்ப்புப் பொருட்கள், மணல் காகிதம் போன்றவற்றைத் தயாரிக்கப் பயன்படுகிறது;
நுண்தூள் (W, D தொடர்): அதிதுல்லியமான அரைத்தல், மெருகூட்டுதல், பீங்கான் உருக்குதல் போன்றவற்றிற்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது;
நானோ அளவிலான நுண்தூள்: உயர்தர மின்னணு பீங்கான்கள், வெப்பக் கடத்தும் கலவைப் பொருட்கள் போன்றவற்றில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
துகள் அளவு F16 முதல் F1200 வரை இருக்கும், மேலும் நுண்தூளின் துகள் அளவு நானோமீட்டர் அளவை எட்டக்கூடும், இதனை வெவ்வேறு பயன்பாட்டுத் துறைகளின் தொழில்நுட்பத் தேவைகளுக்கு ஏற்பத் தனிப்பயனாக்கலாம்.
II. கருப்பு சிலிக்கான் கார்பைடின் முக்கிய பயன்பாட்டுத் துறைகள்
1. சிராய்ப்பு மற்றும் அரைக்கும் கருவிகள்
கருப்பு சிலிக்கான் கார்பைடின் மிகவும் பாரம்பரியமான மற்றும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் பயன்பாட்டுப் பகுதிகள் சிராய்ப்புப் பொருட்கள் ஆகும். அதன் அதிக கடினத்தன்மை மற்றும் தானாகவே கூர்மையாகும் பண்புகளைப் பயன்படுத்தி, வார்ப்பு இரும்பு, எஃகு, இரும்பு அல்லாத உலோகங்கள், பீங்கான், கண்ணாடி, குவார்ட்ஸ் மற்றும் சிமெண்ட் பொருட்கள் போன்றவற்றை அரைப்பதற்கும் பதப்படுத்துவதற்கும் ஏற்ற அரைக்கும் சக்கரங்கள், வெட்டும் வட்டுகள், மணர்த்தாள், அரைக்கும் தலைகள், அரைக்கும் பசைகள் போன்ற பல்வேறு சிராய்ப்புப் பொருட்களைத் தயாரிக்க கருப்பு சிலிக்கான் கார்பைடைப் பயன்படுத்தலாம்.
இதன் நன்மைகள் வேகமான அரைக்கும் வேகம், எளிதில் அடைப்பு ஏற்படாத தன்மை மற்றும் அதிக செயலாக்கத் திறன் ஆகியவை ஆகும். இது உலோகச் செயலாக்கம், இயந்திர உற்பத்தி, கட்டிட அலங்காரம் மற்றும் பிற தொழில்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
2. வெப்பத்தைத் தாங்கும் பொருட்கள்
அதன் உயர் வெப்பநிலை நிலைத்தன்மை மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்புத் திறன் காரணமாக, கருப்பு சிலிக்கான் கார்பைடு உயர் வெப்பநிலை வெப்பத்தடுப்புப் பொருட்கள் துறையில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இதிலிருந்து சிலிக்கான் கார்பைடு செங்கல்கள், உலை உட்பூச்சுகள், மூசைகள், வெப்பமின் இரட்டைக் குழாய்கள், சூளைக் கருவிகள், முனைக்குழல்கள், ஊதுகுழல் செங்கல்கள் போன்றவற்றை உருவாக்க முடியும். மேலும், இது உலோகவியல், இரும்பு அல்லாத உலோகங்கள், மின்சாரம், கண்ணாடி, சிமெண்ட் போன்ற உயர் வெப்பநிலைத் தொழில்களில் உபகரணங்களின் ஆயுளை நீட்டிக்கவும், செயல்பாட்டுப் பாதுகாப்பை மேம்படுத்தவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
மேலும், சிலிக்கான் கார்பைடு பொருட்கள் உயர்-வெப்பநிலை ஆக்ஸிஜனேற்றச் சூழல்களில் நல்ல ஆக்சிஜனேற்றத் தடுப்புப் பண்புகளைக் கொண்டிருப்பதோடு, வெப்ப ஊது உலைகள், ஊது உலைகள் மற்றும் பிற உபகரணங்களின் முக்கிய பாகங்களில் பயன்படுத்தவும் ஏற்றவையாக உள்ளன.
3. உலோகவியல் தொழில்
எஃகு தயாரித்தல் மற்றும் வார்ப்பு போன்ற உலோகவியல் செயல்முறைகளில், கருப்பு சிலிக்கான் கார்பைடை ஆக்சிஜன் நீக்கி, வெப்பமூட்டும் காரணி மற்றும் மறுகார்பனேற்றி எனப் பயன்படுத்தலாம். அதன் அதிக கார்பன் உள்ளடக்கம் மற்றும் விரைவான வெப்ப வெளியீடு காரணமாக, இது உருக்குதல் செயல்திறனைத் திறம்பட மேம்படுத்தி, உருகிய எஃகின் தரத்தையும் உயர்த்துகிறது. அதே நேரத்தில், இது உருக்குதல் செயல்முறையில் உள்ள அசுத்தங்களின் அளவைக் குறைத்து, உருகிய எஃகைத் தூய்மைப்படுத்துவதிலும் ஒரு பங்கை வகிக்கிறது.
சில எஃகு ஆலைகள், செலவுகளைச் சேமிக்கவும் வார்ப்புகளின் செயல்திறனை மேம்படுத்தவும், வார்ப்பிரும்பு மற்றும் நீள்வளைவு இரும்பை உருக்கும் செயல்முறையில் அவற்றின் கலவையைச் சரிசெய்வதற்காக ஒரு குறிப்பிட்ட விகிதத்தில் சிலிக்கான் கார்பைடையும் சேர்க்கின்றன.
4. பீங்கான் மற்றும் மின்னணு பொருட்கள்
கருப்பு சிலிக்கான் கார்பைடு, செயல்பாட்டு பீங்கான்களுக்கான ஒரு முக்கிய மூலப்பொருளாகும். இதைக் கொண்டு கட்டமைப்பு பீங்கான்கள், தேய்மான-எதிர்ப்பு பீங்கான்கள், வெப்பக் கடத்தும் பீங்கான்கள் போன்றவற்றைத் தயாரிக்கலாம். மேலும், மின்னணுவியல், இரசாயனத் தொழில், இயந்திரங்கள் போன்ற துறைகளில் இதற்குப் பரந்த வாய்ப்புகள் உள்ளன. இது 120 W/m·K வரையிலான வெப்பக் கடத்துத்திறனுடன், சிறந்த வெப்பக் கடத்துத்திறனைக் கொண்டுள்ளது. மேலும், இது பெரும்பாலும் வெப்பக் கடத்தும் வெப்பச் சிதறல் பொருட்கள், வெப்ப இடைமுகப் பொருட்கள் மற்றும் LED வெப்பச் சிதறல் கூறுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
மேலும், சிலிக்கான் கார்பைடு படிப்படியாக ஆற்றல் குறைக்கடத்திகள் துறையில் நுழைந்து, உயர் வெப்பநிலை மற்றும் உயர் மின்னழுத்த சாதனங்களுக்கான அடிப்படைப் பொருளாக மாறியுள்ளது. கருப்பு சிலிக்கான் கார்பைடின் தூய்மை, பச்சை சிலிக்கான் கார்பைடை விட சற்றுக் குறைவாக இருந்தாலும், அதுவும் சில நடுத்தர மற்றும் குறைந்த மின்னழுத்த மின்னணுப் பொருட்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
5. ஒளிமின்னழுத்த மற்றும் புதிய ஆற்றல் தொழில்கள்
ஒளிமின்னழுத்தத் துறையில் சிலிக்கான் தகடுகளை வெட்டுவதற்கு கருப்பு சிலிக்கான் கார்பைடு தூள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. வைரக் கம்பி வெட்டும் செயல்முறையில் ஒரு சிராய்ப்புப் பொருளாக, இது அதிக கடினத்தன்மை, வலிமை போன்ற நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது.வெட்டுதல்விசை, குறைந்த இழப்பு மற்றும் மென்மையான வெட்டும் மேற்பரப்பு ஆகியவை சிலிக்கான் வேஃபர்களின் வெட்டும் செயல்திறனையும் உற்பத்தி அளவையும் மேம்படுத்தவும், வேஃபர் இழப்பு விகிதம் மற்றும் உற்பத்திச் செலவுகளைக் குறைக்கவும் உதவுகின்றன.
புதிய ஆற்றல் மற்றும் புதிய பொருள் தொழில்நுட்பங்களின் தொடர்ச்சியான வளர்ச்சியுடன், லித்தியம் மின்கல எதிர்மின்முனைச் சேர்க்கைகள் மற்றும் பீங்கான் சவ்வுத் தாங்கிகள் போன்ற வளர்ந்து வரும் துறைகளுக்காகவும் சிலிக்கான் கார்பைடு உருவாக்கப்பட்டு வருகிறது.
Ⅳ. சுருக்கம் மற்றும் கண்ணோட்டம்
கருப்பு சிலிக்கான் கார்பைடு அதன் சிறந்த இயந்திரவியல், வெப்பவியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகளால் பல தொழில்துறைகளில் ஈடு இணையற்ற பங்கை வகிக்கிறது. உற்பத்தித் தொழில்நுட்பத்தின் தொடர்ச்சியான முன்னேற்றம், தயாரிப்புத் துகள் அளவு கட்டுப்பாடு, தூய்மையைச் செம்மைப்படுத்துதல் மற்றும் பயன்பாட்டுத் துறைகளின் தொடர்ச்சியான விரிவாக்கம் ஆகியவற்றால், கருப்பு சிலிக்கான் கார்பைடு உயர் செயல்திறன் மற்றும் துல்லியத்தை நோக்கி வளர்ந்து வருகிறது.
எதிர்காலத்தில், புதிய ஆற்றல், மின்னணு பீங்கான், உயர்தர போன்ற தொழில்துறைகளின் விரைவான வளர்ச்சியுடன்அரைத்தல் மற்றும் அறிவார்ந்த உற்பத்தியில், கருப்பு சிலிக்கான் கார்பைடு உயர்தர உற்பத்தித் துறையில் பெருகிய முறையில் முக்கியப் பங்கு வகிப்பதோடு, மேம்பட்ட பொருள் தொழில்நுட்ப அமைப்பின் ஒரு முக்கிய அங்கமாகவும் மாறும்.