சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்கள் என்றால் என்ன?

இன்றைய வளர்ந்து வரும் குறைக்கடத்தி துறையில், குறைக்கடத்தி பீங்கான் கூறுகள் அவற்றின் தனித்துவமான பண்புகள் காரணமாக குறைக்கடத்தி கருவிகளில் ஒரு முக்கிய நிலையைப் பெற்றுள்ளன. இந்த முக்கியமான கூறுகளை ஆராய்வோம்.

..குறைக்கடத்தி பீங்கான் கூறுகளில் என்ன பொருட்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன?

(1) al அலுமினா மட்பாண்டங்கள் (அலோ)

அலுமினா மட்பாண்டங்கள் பீங்கான் கூறுகளை உற்பத்தி செய்வதற்கான "வொர்க்ஹார்ஸ்" ஆகும். அவை சிறந்த இயந்திர பண்புகள், அதி-உயர் உருகும் புள்ளிகள் மற்றும் கடினத்தன்மை, அரிப்பு எதிர்ப்பு, வலுவான வேதியியல் நிலைத்தன்மை, அதிக எதிர்ப்பை மற்றும் உயர்ந்த மின் காப்பீடு ஆகியவற்றை வெளிப்படுத்துகின்றன. மெருகூட்டல் தகடுகள், வெற்றிட சக்ஸ், பீங்கான் ஆயுதங்கள் மற்றும் ஒத்த பகுதிகளை உருவாக்க அவை பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

(2) ‌Aluminum Nitride Ceramics (AlN)‌

அலுமினிய நைட்ரைடு மட்பாண்டங்கள் அதிக வெப்ப கடத்துத்திறன், சிலிக்கான் பொருந்தக்கூடிய வெப்ப விரிவாக்க குணகம் மற்றும் குறைந்த மின்கடத்தா மாறிலி மற்றும் இழப்பு ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளன. அதிக உருகும் புள்ளி, கடினத்தன்மை, வெப்ப கடத்துத்திறன் மற்றும் காப்பு போன்ற நன்மைகளுடன், அவை முதன்மையாக வெப்ப-சிதறல் அடி மூலக்கூறுகள், பீங்கான் முனைகள் மற்றும் மின்னியல் சக்ஸில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

(3) ‌yttria மட்பாண்டங்கள் (y₂o₃)

Yttria மட்பாண்டங்கள் அதிக உருகும் புள்ளி, சிறந்த வேதியியல் மற்றும் ஒளி வேதியியல் நிலைத்தன்மை, குறைந்த ஃபோனான் ஆற்றல், அதிக வெப்ப கடத்துத்திறன் மற்றும் நல்ல வெளிப்படைத்தன்மை ஆகியவற்றைக் பெருமைப்படுத்துகின்றன. குறைக்கடத்தி துறையில், அவை பெரும்பாலும் அலுமினா மட்பாண்டங்களுடன் இணைக்கப்படுகின்றன -உதாரணமாக, பீங்கான் ஜன்னல்களை உற்பத்தி செய்ய அலுமினா மட்பாண்டங்களுக்கு Yttria பூச்சுகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

(4) ‌silicon நைட்ரைடு மட்பாண்டங்கள் (si₃n₄)

சிலிக்கான் நைட்ரைடு மட்பாண்டங்கள் அதிக உருகும் புள்ளி, விதிவிலக்கான கடினத்தன்மை, வேதியியல் நிலைத்தன்மை, குறைந்த வெப்ப விரிவாக்க குணகம், உயர் வெப்ப கடத்துத்திறன் மற்றும் வலுவான வெப்ப அதிர்ச்சி எதிர்ப்பு ஆகியவற்றால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. அவை 1200 ° C க்குக் கீழே மிகச்சிறந்த தாக்க எதிர்ப்பையும் வலிமையையும் பராமரிக்கின்றன, அவை பீங்கான் அடி மூலக்கூறுகள், சுமை தாங்கும் கொக்கிகள், நிலைப்படுத்தும் ஊசிகள் மற்றும் பீங்கான் குழாய்களுக்கு ஏற்றதாக அமைகின்றன.

(5) ‌silicon கார்பைடு மட்பாண்டங்கள் (sic)

சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்கள், பண்புகளில் வைரத்தை ஒத்தவை, இலகுரக, அதி-கடின மற்றும் உயர் வலிமை கொண்ட பொருட்கள். விதிவிலக்கான விரிவான செயல்திறன், உடைகள் எதிர்ப்பு மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பு ஆகியவற்றுடன், அவை வால்வு இருக்கைகள், நெகிழ் தாங்கு உருளைகள், பர்னர்கள், முனைகள் மற்றும் வெப்பப் பரிமாற்றிகள் ஆகியவற்றில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

(6) ‌Zirconia Ceramics (ZrO₂)‌

சிர்கோனியா மட்பாண்டங்கள் அதிக இயந்திர வலிமை, வெப்ப எதிர்ப்பு, அமிலம்/கார எதிர்ப்பு மற்றும் சிறந்த காப்பு ஆகியவற்றை வழங்குகின்றன. சிர்கோனியா உள்ளடக்கத்தின் அடிப்படையில், அவை வகைப்படுத்தப்பட்டுள்ளன:

● துல்லியமான மட்பாண்டங்கள் (99.9%ஐ விட உள்ளடக்கம், ஒருங்கிணைந்த சுற்று அடி மூலக்கூறுகள் மற்றும் உயர் அதிர்வெண் இன்சுலேடிங் பொருட்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது).

● சாதாரண மட்பாண்டங்கள் (பொது நோக்கத்திற்கான பீங்கான் தயாரிப்புகளுக்கு).

..குறைக்கடத்தி பீங்கான் கூறுகளின் கட்டமைப்பு பண்புகள்

(1) ‌dense மட்பாண்டங்கள்

குறைக்கடத்தி துறையில் அடர்த்தியான மட்பாண்டங்கள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவை துளைகளைக் குறைப்பதன் மூலம் அடர்த்தியை அடைகின்றன மற்றும் எதிர்வினை சின்தேரிங், அழுத்தமற்ற சின்தேரிங், திரவ-கட்ட சின்தேரிங், சூடான அழுத்துதல் மற்றும் சூடான ஐசோஸ்டேடிக் அழுத்துதல் போன்ற முறைகள் மூலம் தயாரிக்கப்படுகின்றன.

(2) ‌porces மட்பாண்டங்கள்

அடர்த்தியான மட்பாண்டங்களுக்கு மாறாக, நுண்ணிய மட்பாண்டங்களில் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட வெற்றிடங்கள் உள்ளன. அவை துளை அளவால் மைக்ரோபோரஸ், மெசோபோரஸ் மற்றும் மேக்ரோபோரஸ் மட்பாண்டங்களாக வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. குறைந்த மொத்த அடர்த்தி, இலகுரக அமைப்பு, பெரிய குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு, பயனுள்ள வடிகட்டுதல்/வெப்ப காப்பு/ஒலி ஈரப்பதம் பண்புகள் மற்றும் நிலையான வேதியியல்/உடல் செயல்திறன் ஆகியவற்றுடன், அவை குறைக்கடத்தி கருவிகளில் பல்வேறு கூறுகளை உற்பத்தி செய்யப் பயன்படுகின்றன.

..குறைக்கடத்தி மட்பாண்டங்கள் எவ்வாறு உருவாகின்றன?

பீங்கான் தயாரிப்புகளுக்கு பல்வேறு மோல்டிங் முறைகள் உள்ளன, மேலும் குறைக்கடத்தி பீங்கான் பகுதிகளுக்கு பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் மோல்டிங் முறைகள் பின்வருமாறு:

..குறைக்கடத்தி பீங்கான் கூறு சின்தேரிங் முறைகள்

1. ‌solid-state sintering‌

திரவ கட்டங்கள் இல்லாமல் வெகுஜன போக்குவரத்து மூலம் அடர்த்தியை அடைகிறது, இது உயர் தூய்மை மட்பாண்டங்களுக்கு ஏற்றது.

2.‌ லிக்விட்-கட்ட சிண்டரிங்

அடர்த்தியை மேம்படுத்துவதற்கு நிலையற்ற திரவ கட்டங்களைப் பயன்படுத்துகிறது, ஆனால் உயர் வெப்பநிலை செயல்திறனைக் குறைக்கும் தானிய எல்லை கண்ணாடி கட்டங்களை அபாயப்படுத்துகிறது.

3.‌ சுய-வெப்பநிலை தொகுப்பு (Shs) ‌

விரைவான தொகுப்புக்கான வெளிப்புற எதிர்வினைகளை நம்பியுள்ளது, குறிப்பாக ஸ்டோச்சியோமெட்ரிக் அல்லாத சேர்மங்களுக்கு பயனுள்ளதாக இருக்கும்.

4.‌microwave sintering‌

சீரான வெப்பமாக்கல் மற்றும் விரைவான செயலாக்கத்தை செயல்படுத்துகிறது, சப்மிக்ரான்-அளவிலான மட்பாண்டங்களில் இயந்திர பண்புகளை மேம்படுத்துகிறது.

5.‌SPARK பிளாஸ்மா சின்தேரிங் (SPS)

துடிப்புள்ள மின்சார நீரோட்டங்கள் மற்றும் அல்ட்ராஃபாஸ்ட் அடர்த்திக்கான அழுத்தத்தை ஒருங்கிணைக்கிறது, இது உயர் செயல்திறன் கொண்ட பொருட்களுக்கு ஏற்றது.

6.‌FLASH SINTERING‌

அடக்கப்பட்ட தானிய வளர்ச்சியுடன் குறைந்த வெப்பநிலை அடர்த்தியை அடைய மின்சார புலங்களைப் பயன்படுத்துகிறது.

7.‌ கோல்ட் சின்தேரிங்

வெப்பநிலை-உணர்திறன் பொருட்களுக்கு முக்கியமான நிலையற்ற கரைப்பான்கள் மற்றும் குறைந்த வெப்பநிலை ஒருங்கிணைப்புக்கான அழுத்தத்தைப் பயன்படுத்துகிறது.

8.‌ ‌சிலேட்டரி பிரஷர் சிண்டரிங் ‌

டைனமிக் அழுத்தத்தின் மூலம் அடர்த்தி மற்றும் இடைமுக வலிமையை மேம்படுத்துகிறது, மீதமுள்ள போரோசிட்டியைக் குறைக்கிறது