Ṣíṣí àwọn ohun-ìní àrà ọ̀tọ̀ àti àwọn àfojúsùn ìlò ti micropowder silicon carbide aláwọ̀ ewé
Nínú iṣẹ́ ohun èlò onímọ̀-ẹ̀rọ gíga lónìí, micropowder silicon carbide aláwọ̀ ewé ń di ohun tí a ń fiyèsí sí ní àwùjọ ìmọ̀ sáyẹ́ǹsì pẹ̀lú àwọn ànímọ́ ara àti kẹ́míkà àrà ọ̀tọ̀ rẹ̀. Àdàpọ̀ yìí tí a fi àwọn èròjà carbon àti silicon ṣe ti fi àwọn àǹfààní ìlò gbòòrò hàn ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ẹ̀ka iṣẹ́ nítorí ìṣètò kristali pàtàkì rẹ̀ àti iṣẹ́ rẹ̀ tí ó dára jùlọ. Àpilẹ̀kọ yìí yóò ṣe àwárí ní ìjìnlẹ̀ àwọn ànímọ́ àrà ọ̀tọ̀ ti micropowder silicon carbide aláwọ̀ ewé àti agbára ìlò rẹ̀ ní onírúurú ẹ̀ka.
1. Àwọn ànímọ́ ìpìlẹ̀ ti micropowder silicon alawọ ewe carbide
Carbide silikoni alawọ ewe (SiC) jẹ́ ohun èlò líle tí a fi ṣe àdàpọ̀, ó sì jẹ́ ti àdàpọ̀ ìsopọ̀ covalent. Ìṣètò kirisita rẹ̀ ní ètò hexagonal pẹ̀lú ìṣètò bíi diamond. Micropowder silikoni alawọ ewe sábà máa ń tọ́ka sí àwọn ọjà lulú tí ó ní ìwọ̀n patiku tí ó tó 0.1-100 microns, àwọ̀ rẹ̀ sì máa ń fi onírúurú àwọ̀ hàn láti ewéko fẹ́lẹ́fẹ́lẹ́ sí ewéko dúdú nítorí onírúurú ìwẹ̀nùmọ́ àti àìmọ́.
Láti inú ìṣètò kékeré, átọ̀mù sílíkọ́nì kọ̀ọ̀kan nínú kírísítà sílíkọ́nì aláwọ̀ ewé máa ń ṣe ìṣọ̀kan tetrahedral pẹ̀lú àwọn átọ̀mù káàbọ̀n mẹ́rin. Ìṣètò ìsopọ̀ covalent tó lágbára yìí fún ohun èlò náà ní líle gíga àti ìdúróṣinṣin kẹ́míkà. Ó ṣe pàtàkì láti kíyèsí pé líle Mohs ti sílíkọ́nì aláwọ̀ ewé dé 9.2-9.3, èyí tó jẹ́ èkejì sí dáyámọ́ńdì àti kúbùbọ́rọ́nì nítride, èyí tó mú kí ó má ṣeé rọ́pò ní pápá abrasives.
2. Àwọn ànímọ́ aláìlẹ́gbẹ́ ti micropowder silicon carbide aláwọ̀ ewé
1. Awọn ohun-ini imọ-ẹrọ to dara julọ
Ohun tó ṣe pàtàkì jùlọ nínú micropowder silicon carbide aláwọ̀ ewé ni líle rẹ̀ tó ga gan-an. Líle Vickers rẹ̀ lè dé 2800-3300kg/mm², èyí tó mú kí ó ṣiṣẹ́ dáadáa nígbà tí ó bá ń ṣe àwọn ohun èlò líle. Ní àkókò kan náà, carbide silicon aláwọ̀ ewé tún ní agbára ìfúnpọ̀ tó dára, ó sì tún lè máa mú agbára ẹ̀rọ tó ga ní ìwọ̀n otútù gíga. Ẹ̀yà ara yìí mú kí ó ṣeé ṣe láti lò ó ní àwọn àyíká tó le koko.
2. Awọn ohun-ini ooru to dara julọ
Ìwọ̀n ìgbóná ooru ti silikoni alawọ ewe carbide ga to 120-200W/(m·K), eyi ti o jẹ igba 3-5 ti irin lasan. Ìwọ̀n ìgbóná ooru ti o dara julọ yii jẹ ki o jẹ ohun elo itusilẹ ooru ti o dara julọ. Ohun ti o tun jẹ iyalẹnu diẹ sii ni pe iye imugboro ooru ti silikoni alawọ ewe carbide jẹ 4.0×10⁻⁶/℃ nikan, eyiti o tumọ si pe o ni iduroṣinṣin iwọn ti o dara julọ nigbati iwọn otutu ba yipada, ati pe kii yoo ṣe iyipada ti o han gbangba nitori imugboroosi ooru ati idinku.
3. Iduroṣinṣin kemikali to tayọ
Ní ti àwọn ànímọ́ kẹ́míkà, carbide silikoni aláwọ̀ ewé fi agbára àìlera tó lágbára hàn. Ó lè dènà ìbàjẹ́ ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn acids, alkali àti iyọ̀, ó sì lè dúró ṣinṣin kódà ní àwọn igbóná gíga. Àwọn àyẹ̀wò fihàn pé carbide silikoni aláwọ̀ ewé ṣì lè dúró ṣinṣin dáadáa ní àyíká tí ó ń mú kí ó gbóná síi tí kò ju 1000℃ lọ, èyí tí ó mú kí ó ṣeé ṣe fún lílò fún ìgbà pípẹ́ ní àwọn àyíká tí ó ń ba nǹkan jẹ́.
4. Awọn ohun-ini itanna pataki
Carbide silikoni alawọ ewe jẹ́ ohun èlò semiconductor bandgap gbigbooro pẹlu iwọn bandgap ti 3.0eV, eyiti o tobi pupọ ju 1.1eV ti silikoni lọ. Ẹya yii jẹ ki o le koju awọn foliteji ati awọn iwọn otutu ti o ga julọ, o si ni awọn anfani alailẹgbẹ ni aaye ti awọn ẹrọ itanna agbara. Ni afikun, carbide silikoni alawọ ewe tun ni gbigbe elekitironi giga, eyiti o jẹ ki o ṣee ṣe lati ṣe agbekalẹ awọn ẹrọ igbohunsafẹfẹ giga.
3. Ilana igbaradi ti lulú kekere silikoni carbide alawọ ewe
Ìpèsè micropowder silicon alawọ ewe lo gba ilana Acheson. Ọ̀nà yìí da quartz sand àti petroleum coke pọ̀ ní ìwọ̀n kan, ó sì mú wọn gbóná sí 2000-2500℃ nínú iná mànàmáná resistance fún ìṣiṣẹ́. Carboide silicon alawọ ewe tí ó ní blocky tí ìṣiṣẹ́ náà ń mú jáde máa ń gba àwọn iṣẹ́ bíi fífọ́, yíyọ, àti pípa oúnjẹ láti gba àwọn ọjà micropowder tí ó ní onírúurú ìwọ̀n patiku.
Ní àwọn ọdún àìpẹ́ yìí, pẹ̀lú ìlọsíwájú ìmọ̀ ẹ̀rọ, àwọn ọ̀nà ìṣètò tuntun kan ti yọjú. Ìdásílẹ̀ ìgbóná kẹ́míkà (CVD) le pèsè lulú carbide aláwọ̀ ewé nano-scale gíga; ọ̀nà sol-gel le ṣàkóso ìwọ̀n àti ìrísí pàǹtí náà dáadáa; ọ̀nà plasma le ṣe àṣeyọrí ìṣẹ̀dá tí ń bá a lọ àti mú kí iṣẹ́ ṣíṣe sunwọ̀n sí i. Àwọn ìlànà tuntun wọ̀nyí ń fúnni ní àǹfààní púpọ̀ sí i fún ìṣe tó dára àti ìfẹ̀sí ìlò ti micropowder silicon carbide aláwọ̀ ewé.
4. Awọn agbegbe lilo akọkọ ti lulú kekere silikoni carbide alawọ ewe
1. Pípa àti ìfọ́mọ́ra tó péye
Gẹ́gẹ́ bí ohun tí ó lè fa àbùkù líle, a ń lo micropowder silicon carbide aláwọ̀ ewé láti ṣe iṣẹ́ tí ó péye fún carbide tí a fi símẹ́ǹtì ṣe, seramiki, gíláàsì àti àwọn ohun èlò míràn. Nínú iṣẹ́ semiconductor, a ń lo lulú silicon carbide aláwọ̀ ewé tí ó ní ìwẹ̀nùmọ́ gíga fún dídán àwọn wafer silicon, iṣẹ́ rẹ̀ sì dára ju ti àwọn amúṣẹ́kù alumina àtẹ̀yìnwá lọ. Nínú iṣẹ́ ṣíṣe àwọn ohun èlò opitika, lulú silicon carbide aláwọ̀ ewé lè ṣe àṣeyọrí ìrísí ojú ilẹ̀ nano-scale kí ó sì bá àwọn ohun èlò opitika tí ó péye mu.
2. Awọn ohun elo seramiki ti ilọsiwaju
Lúùlù carbide silikoni aláwọ̀ ewé jẹ́ ohun èlò pàtàkì fún ṣíṣe àwọn ohun èlò amọ̀ tó ní agbára gíga. Àwọn ohun èlò amọ̀ tó ní agbára ẹ̀rọ tó dára àti ìdúróṣinṣin ooru ni a lè ṣe nípasẹ̀ ìtẹ̀sí sínter gbígbóná tàbí ìlànà síntering. Irú ohun èlò amọ̀ yìí ni a ń lò fún àwọn ohun pàtàkì bíi sínter, bearings, àti nozzles, pàápàá jùlọ ní àwọn ipò iṣẹ́ líle bíi iwọ̀n otútù gíga àti ìbàjẹ́.
3. Àwọn ẹ̀rọ itanna àti semiconductor
Nínú ẹ̀ka ẹ̀rọ itanna, a ń lo lulú carbide silikoni alawọ ewe lati pese awọn ohun elo semikondokito gbooro. Awọn ẹrọ agbara ti a da lori carbide silikoni alawọ ewe ni awọn abuda iṣẹ igbohunsafẹfẹ giga, foliteji giga, ati iwọn otutu giga, ati pe wọn n fi agbara nla han ninu awọn ọkọ ayọkẹlẹ agbara tuntun, awọn grids ọlọgbọn ati awọn aaye miiran. Awọn ẹkọ ti fihan pe awọn ẹrọ agbara silikoni alawọ ewe le dinku pipadanu agbara nipasẹ diẹ sii ju 50% ni akawe pẹlu awọn ẹrọ ti o da lori silikoni ibile.
4. Ìmúdàgbàsókè àpapọ̀
Fífi lulú carbide silikoni alawọ ewe kun bi ipele atilẹyin si matrix irin tabi polima le mu agbara, lile ati resistance wọ ti ohun elo apapo naa dara si ni pataki. Ni aaye aerospace, awọn akojọpọ silikoni carbide ti a da lori aluminiomu ni a lo lati ṣe awọn ẹya eto ti o fẹẹrẹ ati agbara giga; ninu ile-iṣẹ ọkọ ayọkẹlẹ, awọn paadi idaduro silikoni carbide ti a fikun fihan resistance otutu giga ti o tayọ.
5. Awọn ohun elo ati awọn ideri ti ko ni agbara
Nípa lílo ìdúróṣinṣin iwọn otutu gíga ti carbide silikoni alawọ ewe, a le pese awọn ohun elo ti o ni agbara giga. Ninu ile-iṣẹ yo irin, awọn biriki ti ko ni agbara silikoni carbide ni a lo pupọ ninu awọn ohun elo iwọn otutu giga gẹgẹbi awọn ileru ati awọn iyipada. Ni afikun, awọn ideri silikoni carbide le pese aabo ibajẹ ati ibajẹ ti o dara julọ fun ohun elo ipilẹ, a si lo wọn ninu awọn ohun elo kemikali, awọn abẹfẹlẹ turbine ati awọn aaye miiran.