வெப்பத்தடுப்புப் பொருட்களில் பச்சை சிலிக்கான் கார்பைடு தூளின் முக்கிய பங்கு
பச்சை சிலிக்கான் கார்பைடு தூள், இந்தப் பெயரே கடினமானதாகத் தோன்றுகிறது. இது அடிப்படையில் ஒரு வகையான...சிலிக்கான் கார்பைடு (SiC)இது, குவார்ட்ஸ் மணல் மற்றும் பெட்ரோலியம் கோக் போன்ற மூலப்பொருட்களைக் கொண்டு, ஒரு மின்தடை உலையில் 2000 டிகிரிக்கும் அதிகமான வெப்பநிலையில் உருக்கப்படுகிறது. பொதுவானவற்றிலிருந்து வேறுபட்டது.கருப்பு சிலிக்கான் கார்பைடுஉருக்குதலின் பிந்தைய கட்டத்தில், இது மிகக் குறைவான அசுத்தங்கள் மற்றும் உயர் படிகத் தூய்மையுடன், செயல்முறையின் மீது துல்லியமான கட்டுப்பாட்டைக் கொண்டிருப்பதால், ஒரு தனித்துவமான பச்சை அல்லது அடர் பச்சை நிறத்தைக் கொண்டுள்ளது. இந்த "தூய்மை" இதற்கு ஏறக்குறைய அதீத கடினத்தன்மையையும் (மோஸ் கடினத்தன்மை 9.2-9.3 வரை அதிகமாக உள்ளது, இது வைரம் மற்றும் போரான் கார்பைடுக்கு அடுத்தபடியாக உள்ளது) மற்றும் மிகவும் சிறப்பான வெப்பக் கடத்துத்திறன் மற்றும் உயர்-வெப்பநிலை வலிமையையும் அளிக்கிறது. வெப்பத்தைத் தாங்கும் பொருட்களின் களத்தில், இது தாங்கக்கூடிய, போராடக்கூடிய, வெப்பத்தைத் தாங்கக்கூடிய மற்றும் கட்டமைக்கக்கூடிய ஒரு "கடினமான எலும்பு" ஆகும்.
அப்படியானால், வெப்பத்தைத் தாங்கும் பொருட்களின் கடுமையான உலகில் இந்தப் பச்சைத் தூள் எப்படித் தனது வலிமையை நிரூபித்து, ஒரு தவிர்க்க முடியாத முக்கிய நபராக மாற முடியும்?
வலிமையை மேம்படுத்தி, உயர் வெப்பநிலை “எஃகு எலும்புகளை” உருவாக்குங்கள்: வெப்பத்தைத் தாங்கும் பொருட்கள், உயர் வெப்பநிலையைத் “தாங்க முடியாமல்”, மென்மையாகிச் சரிந்துவிடும் என்ற அச்சத்தால் பெரிதும் பாதிக்கப்படுகின்றன.பச்சை சிலிக்கான் கார்பைடு மைக்ரோபவுடர்இது மிக அதிக கடினத்தன்மையையும் சிறந்த உயர்-வெப்பநிலை வலிமையையும் கொண்டுள்ளது. இதை பல்வேறு வெப்பத்தடுப்பு வார்ப்புப் பொருட்கள், அழுத்தும் பொருட்கள் அல்லது செங்கற்களுடன் சேர்ப்பது, கான்கிரீட்டில் உயர்-வலிமை எஃகு வலையைச் சேர்ப்பதைப் போன்றது. இது மூலப்பொருளின் கட்டமைப்பில் ஒரு திடமான ஆதாரச் சட்டகத்தை உருவாக்கி, உயர் வெப்பநிலைச் சுமையின் கீழ் பொருளின் உருக்குலைவு மற்றும் மென்மையாதலை பெருமளவில் எதிர்க்கிறது. முன்பு, ஒரு பெரிய எஃகு ஆலையின் ஊது உலை இரும்பு வழித்தடத்தின் வார்ப்புப் பொருட்கள் சாதாரணப் பொருட்களைப் பயன்படுத்தின. அவை விரைவாக அரிக்கப்பட்டன, இரும்புப் பாய்வு விகிதத்தை அதிகரிக்க முடியவில்லை, மேலும் அடிக்கடி செய்யப்படும் பராமரிப்புப் பணிகள் உற்பத்தியைத் தாமதப்படுத்தின. பின்னர், தொழில்நுட்ப முன்னேற்றங்கள் ஏற்பட்டன, மேலும் இதன் விகிதாச்சாரமும் அதிகரித்தது.பச்சை சிலிக்கான் கார்பைடு மைக்ரோபவுடர் பெரிதும் அதிகரிக்கப்பட்டது. “அட, இது அற்புதம்!” பட்டறை இயக்குநர் பின்னர் நினைவு கூர்ந்தார், “புதிய பொருள் இடப்பட்டபோது, உருகிய இரும்பு அதன் வழியே பாய்ந்தது, வழித்தடப் பக்கம் தெளிவாக ‘அரிக்கப்பட்டது’, இரும்பின் பாய்வு விகிதம் தலைகீழாக மாறியது, மேலும் பராமரிப்பு நேரங்களின் எண்ணிக்கை பாதியளவுக்கு மேல் குறைக்கப்பட்டது, அந்தச் சேமிப்பு அனைத்தும் உண்மையான பணமே!” இந்த உறுதித்தன்மையே உயர் வெப்பநிலை உபகரணங்களின் நீண்ட ஆயுளுக்கு அடிப்படையாகும்.
வெப்பக் கடத்துத்திறனை மேம்படுத்தி, பொருளின் மீது ஒரு “வெப்பத் தணிப்பானை” நிறுவவும்: வெப்பத்தைத் தாங்கும் பொருள் எவ்வளவு அதிகமாக வெப்பத்தைத் தடுப்பதாக உள்ளதோ, அவ்வளவு நல்லது! கோக் சூளைக் கதவுகள் மற்றும் அலுமினிய மின்பகுப்புக் கலத்தின் பக்கச் சுவர்கள் போன்ற இடங்களில், உள்ளூர் வெப்பநிலை மிக அதிகமாகி சேதமடைவதைத் தடுக்க, அந்தப் பொருளே உள்ளக வெப்பத்தை விரைவாகக் கடத்த வேண்டும். உலோகமல்லாத பொருட்களில், பச்சை சிலிக்கான் கார்பைடு நுண்தூளின் வெப்பக் கடத்துத்திறன் நிச்சயமாக ஒரு “சிறந்த மாணவன்” ஆகும் (அறை வெப்பநிலை வெப்பக் கடத்துத்திறன் குணகம் 125 W/m·K-க்கு மேல் அடையலாம், இது சாதாரண களிமண் செங்கற்களை விட பல மடங்கு அதிகம்). வெப்பத்தைத் தாங்கும் பொருளின் ஒரு குறிப்பிட்ட பகுதியில் இதைச் சேர்ப்பது, அந்தப் பொருளுக்குள் ஒரு திறமையான “வெப்பக் குழாயை”ப் பதிப்பது போன்றது. இது ஒட்டுமொத்த வெப்பக் கடத்துத்திறனை கணிசமாக மேம்படுத்தி, வெப்பம் விரைவாகவும் சமமாகவும் வெளியேற உதவுவதோடு, உள்ளூர் அதிக வெப்பமாதல் மற்றும் “நெஞ்செரிச்சல்” காரணமாக ஏற்படும் உரிதல் அல்லது சேதத்தையும் தவிர்க்கும்.
வெப்ப அதிர்ச்சி எதிர்ப்பை மேம்படுத்தி, "மாற்றத்தின் போது அமைதியாக இருக்கும்" திறனை வளர்த்துக் கொள்ளுங்கள்: வெப்பத்தைத் தாங்கும் பொருட்களுக்கு மிகவும் தொந்தரவான "அழிப்பான்களில்" ஒன்று, விரைவான குளிர்தலும் வெப்பமாதலும் ஆகும். உலை இயக்கப்பட்டு அணைக்கப்படுவதால், வெப்பநிலை கடுமையாக ஏற்ற இறக்கமடைகிறது, மேலும் சாதாரணப் பொருட்கள் எளிதில் "வெடித்து" உரிந்துவிடுகின்றன.பச்சை சிலிக்கான் கார்பைடுநுண்பொடியானது ஒப்பீட்டளவில் சிறிய வெப்ப விரிவாக்கக் குணகத்தையும் வேகமான வெப்பக் கடத்துத்திறனையும் கொண்டுள்ளது, இது வெப்பநிலை வேறுபாட்டால் ஏற்படும் அழுத்தத்தை விரைவாகச் சமன் செய்ய முடியும். இதை வெப்பத்தடுப்பு அமைப்பில் அறிமுகப்படுத்துவது, பொருளின் திடீர் வெப்பநிலை மாற்றங்களை எதிர்க்கும் திறனை, அதாவது "வெப்ப அதிர்ச்சி எதிர்ப்பை", கணிசமாக மேம்படுத்தும். சிமென்ட் சுழல் சூளையின் சூளை வாய் இரும்பு வார்ப்புப் பொருள் மிகக் கடுமையான குளிர் மற்றும் வெப்ப அதிர்ச்சிகளுக்கு உள்ளாகிறது, மேலும் அதன் குறுகிய ஆயுட்காலம் ஒரு நீண்டகாலப் பிரச்சனையாக இருந்தது. ஒரு அனுபவமிக்க சூளை கட்டுமானப் பொறியாளர் என்னிடம் கூறினார்: “பச்சை சிலிக்கான் கார்பைடு நுண்பொடியை முக்கியக் கூழ்மமாகவும் தூளாகவும் கொண்ட உயர் வலிமை வார்ப்புப் பொருட்களைப் பயன்படுத்தியதிலிருந்து, அதன் விளைவு உடனடியாகத் தெரிந்தது. பராமரிப்புக்காக சூளை நிறுத்தப்படும்போது குளிர் காற்று வீசினால், மற்ற பாகங்கள் வெடிக்கும், ஆனால் இந்த சூளை வாய் பொருள் உறுதியாகவும் நிலையானதாகவும் இருக்கிறது, மேலும் மேற்பரப்பு விரிசல்கள் குறைவாகவே உள்ளன. ஒரு சுழற்சிக்குப் பிறகு, இழப்பு தெளிவாகக் குறைந்து, பல பழுதுபார்க்கும் முயற்சிகளை மிச்சப்படுத்துகிறது!” இந்த “அமைதி” உற்பத்தியில் ஏற்படும் ஏற்ற இறக்கங்களைச் சமாளிப்பதற்காகும்.
ஏனென்றால்பச்சை சிலிக்கான் கார்பைடு மைக்ரோபவுடர் அதிக வலிமை, உயர் வெப்பக் கடத்துத்திறன், சிறந்த வெப்ப அதிர்ச்சி எதிர்ப்பு மற்றும் வலுவான அரிப்பு எதிர்ப்பு ஆகியவற்றை ஒருங்கிணைத்து, இது நவீன உயர் செயல்திறன் கொண்ட வெப்பத்தடுப்புப் பொருட்களின் உருவாக்கத்தில் ஒரு "உயிர் நண்பனாக" மாறியுள்ளது. இரும்பு மற்றும் எஃகு உலோகவியலில் உள்ள ஊது உலைகள், மாற்றிகள், இரும்பு அகழிகள் மற்றும் டார்பிடோ டாங்கிகள் முதல் இரும்பு அல்லாத உலோகவியலில் உள்ள மின்பகுப்புக் கலங்கள் வரை; கட்டுமானப் பொருட்கள் துறையில் உள்ள சிமெண்ட் சூளைகள் மற்றும் கண்ணாடி சூளைகளின் முக்கிய பாகங்கள் முதல் இரசாயனத் தொழில், மின்சாரம் மற்றும் கழிவு எரிப்புத் துறைகளில் உள்ள அதிக அரிப்புக்குள்ளாகும் சூளைகள் வரை, மேலும் வார்ப்பதற்கான ஊற்றும் கோப்பைகள் மற்றும் பாயும் எஃகு செங்கல்கள் வரை... அதிக வெப்பநிலை, தேய்மானம், திடீர் மாற்றம் மற்றும் அரிப்பு எங்கெல்லாம் உள்ளதோ, அங்கெல்லாம் இந்த பசுமை நுண்பொடி செயல்திறன் மிக்கதாக விளங்குகிறது. இது ஒவ்வொரு வெப்பத்தடுப்பு செங்கலிலும் மற்றும் வார்க்கக்கூடிய ஒவ்வொரு சதுரத்திலும் அமைதியாகப் பதிக்கப்பட்டு, தொழில்துறையின் "இதயமான" உயர் வெப்பநிலை சூளைகளுக்கு உறுதியான பாதுகாப்பை வழங்குகிறது.
நிச்சயமாக, பச்சை சிலிக்கான் கார்பைடு நுண்பொடியை "உற்பத்தி" செய்வது எளிதான காரியம் அல்ல. மூலப்பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுப்பதில் தொடங்கி, மின்தடை உலை உருக்குதல் செயல்முறையைத் துல்லியமாகக் கட்டுப்படுத்துவது (தூய்மை மற்றும் பசுமைத்தன்மையை உறுதி செய்வதற்காக), நொறுக்குதல், அரைத்தல், ஊறவைத்தல் மற்றும் அசுத்தங்களை நீக்குதல், ஹைட்ராலிக் அல்லது காற்றோட்டத் துல்லிய வகைப்பாடு, துகள் அளவுப் பரவலுக்கு ஏற்ப (சில மைக்ரான்கள் முதல் நூற்றுக்கணக்கான மைக்ரான்கள் வரை) கண்டிப்பான பொதியிடல் வரை, ஒவ்வொரு படியும் இறுதிப் பொருளின் நிலையான செயல்திறனுடன் தொடர்புடையது. குறிப்பாக, நுண்பொடியின் தூய்மை, துகள் அளவுப் பரவல் மற்றும் துகள் வடிவம் ஆகியவை, வெப்பத்தைத் தாங்கும் பொருட்களில் அதன் சிதறல் தன்மையையும் விளைவையும் நேரடியாகப் பாதிக்கின்றன. உயர்தர பச்சை சிலிக்கான் கார்பைடு நுண்பொடி என்பது தொழில்நுட்பம் மற்றும் கைவினைத்திறன் ஆகியவற்றின் கலவையின் விளைவே என்று கூறலாம்.