Цахиур карбид, түүний химийн нэр нь SiC буюу карборунд хэмээх худалдааны нэр нь орчин үеийн инженерчлэлийн тулгуур болсон хүний гараар бүтсэн өвөрмөц материал юм. Цахиурын карбидын нунтаг нь цахиур болон нүүрстөрөгчийг маш өндөр температурт нэгтгэх замаар үүсдэг. Өнөөдөр үйлдвэрүүдэд ашиглагддаг цахиурын карбидын зүлгүүрийн нунтаг бараг бүх хэсгийг том цахилгаан зууханд үйлдвэрлэдэг.
Өнөөдөр цахиурын карбид бол зүгээр л "тээрэмдэх машин" биш юм. Энэ нь таны ухаалаг утасны доторх чип, өндөр хурдны спорт машины тоормос, цэргүүдийн өмсдөг хамгаалалтын хуяг зэргийг хийхэд ашигладаг өндөр технологийн материал юм. Хэт халууныг тэсвэрлэх, химийн гэмтлийг тэсвэрлэх, хүнд дарамтанд ч хурц байх чадвар нь дэлхийн хамгийн хэцүү орчинд ажиллаж буй инженерүүдийн анхны сонголт болгодог.
Ихэнх SiC-ийг Ачесон процессыг ашиглан үйлдвэрлэдэг. Энэ аргаар өндөр цэвэршилттэй цахиурын элс, нефтийн коксыг том цахилгаан зууханд хийнэ. Зуух нь 2500 градус хүртэл температурт хүрэхэд химийн урвал явагдана. Цахиур ба нүүрстөрөгч хоорондоо холбогдож том талст үүсгэдэг. Дараа нь эдгээр талстуудыг буталж, янз бүрийн хэмжээтэй нунтаглаж өнөөдрийн бидний хэрэглэж буй нунтаг үүсгэдэг.
Нунтаг нь "хүртэлх" хэмжээгээр ангилагдана. Бүдүүн нунтаг нь маш их материалыг хурдан арилгах чадвартай том ширхэгтэй ширүүн ширхэгтэй. Нарийн нунтаг нь өнгөлгөө хийхэд ашигладаг жижиг, гөлгөр ширхэгтэй байдаг. Тус үйлдвэр нь FEPA, ANSI зэрэг олон улсын дүрмийг дагаж мөрддөг бөгөөд уут бүр нь цахиурын карбидын зүлгүүрийн нунтаг нь тодорхой ажилд шаардлагатай нарийн ширхэгтэй хэмжээтэй байдаг. Энэхүү тууштай байдал нь үйлдвэрлэгчид өдөр бүр нарийн ажиллахын тулд SiC-д найдаж болно.
.jpg)
-ийн гүйцэтгэлцахиурын карбидын зүлгүүрийн нунтагцэвэршилтээс хамаарна. Бага хэмжээний бусад элементүүд ч гэсэн нунтаг хэрхэн ажиллахыг өөрчилж чадна. Доорх нь өндөр чанарын хар, ногоон цахиурын карбидын нунтаг дотор юу байгааг харуулсан энгийн хүснэгт юм.
| Элемент/ Бүрэлдэхүүн хэсэг | Хар цахиурын карбид (%) | Ногоон цахиурын карбид (%) |
|---|---|---|
| Цахиурын карбид (SiC) | 98.2% - 98.8% | 99.2% - 99.7% |
| Чөлөөт нүүрстөрөгч (C) | 0.2%-иас бага | 0.1% -иас бага |
| Төмрийн исэл (Fe2O3) | 0.3%-иас бага | 0.05%-иас бага |
| Цахиур (SiO2) | 0.3%-иас бага | 0.1% -иас бага |
Таны харж байгаагаар ногоон цахиурын карбид нь "цэвэрхэн" хувилбар юм. Энэ нь илүү их SiC, бага хольцтой тул электроникийн үйлдвэр гэх мэт хамгийн эмзэг техникийн хэрэглээнд ашигладаг.
Эдгээр тоонууд нь тухайн материал нь тодорхой ажлын даралт, халуунд тэсвэрлэх чадвартай эсэхийг хэлж өгдөг. Цахиурын карбидын нунтаг механик статистикийг энд оруулав.
| Физик өмч | Үнэ цэнэ | Яагаад чухал вэ? |
|---|---|---|
| Mohs хатуулаг | 9.2 - 9.5 | Энэ нь бараг ямар ч металл, чулууг огтолж чаддаг. |
| Нягт | 3.20 г/см³ | Энэ нь хүчтэй боловч хэтэрхий хүнд биш юм. |
| Хайлах цэг | 2,730°C (диссоциаци) | Энэ нь зуухны хэт өндөр температурт тэсвэрлэх чадвартай. |
| Дулаан дамжуулалт | 120 Вт/м·К | Энэ нь багаж хэрэгслийг ажиллаж байх үед хөргөхөд тусалдаг. |
| Шахалтын хүч | 3,900 МПа | Энэ нь их хэмжээний бутлах хүчийг авч болно. |
Эдгээр тоо нь цахиурын карбидын зүлгүүрийн нунтаг нь эрс тэс орчинд зориулагдсан болохыг баталж байна. Энэ нь бараг бүх техникийн ангилалд уламжлалт элс эсвэл хөнгөн цагааны ислийг давж гардаг өндөр үзүүлэлттэй материал юм.
Цахиурын карбидын нунтаг нь маш олон онцлог шинж чанартай байдаг тул үүнийг олон янзын салбарт ашигладаг. SiC-ийн тусламжтайгаар хийсэн зүйлийг ашиглахгүйгээр нэг өдөр өнгөрөхөд хэцүү байдаг.
Үйлдвэрт хатуу металл эд ангиудыг хэлбэржүүлэх шаардлагатай бол нунтаглах дугуй ашигладаг. Хэрэв энэ хэсэг нь цутгамал төмөр эсвэл өнгөт металл (хөнгөн цагаан, зэс гэх мэт) юм бол цахиурын карбид нь хамгийн сайн сонголт юм. Бусад зүлгүүрээс ялгаатай нь SiC нь хурдан бүдгэрдэггүй. Энэ нь хурц хэсгүүдэд хуваагддаг тул үр тариа бүрэн алга болтол үр дүнтэй зүсдэг.
Эдгээр нь гурил шиг санагддаг маш жижиг үр тариа юм. Эдгээр нунтаг нь "давхлах" гэж нэрлэгддэг процесст ашиглагддаг. Жишээлбэл, өндөр зэрэглэлийн камер эсвэл дурангийн линз нь төгс гөлгөр байх ёстой. Ажилчид цахиурын карбидын зүлгүүрийн нунтагыг шингэний хольцонд хэрэглэдэг бөгөөд шилийг төгс тэгш болтол аажмаар үрнэ. Энэ нь линзээр гэрэл ямар ч гажуудалгүйгээр дамждаг.
Уламжлалт машинууд эрчим хүчийг удирдахын тулд цахиурын чип ашигладаг. Гэсэн хэдий ч EV нь батарейгаас мотор руу маш их цахилгааныг маш хурдан шилжүүлэх шаардлагатай болдог. Цахиурын чипс нь хэт халж, эрчим хүч үрдэг. Инженерүүд оронд нь цахиурын карбидыг ашиглавал чипс нь илүү өндөр хүчдэлийг тэсвэрлэж, илүү сэрүүн байх болно гэдгийг олж мэдсэн.
Энэ нь цахилгаан машин нэг цэнэглэлтээр цааш явж, станцад илүү хурдан цэнэглэгддэг гэсэн үг юм. Өндөр цэвэршилттэй цахиурын карбидын нунтаг нь эдгээр дэвшилтэт чипс хийх эхлэлийн материал юм. Илүү олон хүн цахилгаан машинд шилжихийн хэрээр өндөр чанартай цахиурын карбидын нунтаг эрэлт урьд өмнөхөөсөө илүү хурдацтай өсч байна. Энэ бол ногоон тээвэрлэлтийг бий болгох нууц бүрэлдэхүүн хэсэг юм.
.jpg)
Өмнө нь "сум нэвтэрдэггүй" хантаазыг ихэвчлэн хүнд ган эсвэл зөөлөн даавуугаар хийдэг байсан. Өнөөдөр өндөр технологийн хуяг нь керамик хавтанг ашигладаг. Эдгээр ялтсуудыг хийхийн тулд цахиурын карбидын нунтагыг хэлбэрт оруулж, хатуу, хатуу керамик хэсэг болтол халаана.
Өндөр хурдтай сум цахиурын карбидын хавтанг онох үед керамик нь сумнаас илүү хатуу байдаг. Хавтан нь сумыг хавтгайруулж, бутлахад хүргэдэг. Хэдийгээр хавтан хагарч магадгүй ч бүх энергийг өөртөө шингээж, зүүсэн хүнийг хамгаалдаг. SiC нь гангаас хөнгөн тул цэрэг, цагдаа нар аюулгүй байхын зэрэгцээ илүү хялбар хөдөлж чаддаг. Үүнтэй ижил технологи нь танк, нисдэг тэрэгний хажуу талыг хамгаалахад хэрэглэгддэг.
Цахиурын карбидын нунтаг нь "галд тэсвэртэй" материалыг бий болгоход ашиглагддаг. Эдгээр нь халуунд хатуу байхаар тусгайлан бүтээгдсэн материал юм. Жишээлбэл, керамик зуухны доторх "тавилга" - ваар савыг хадгалдаг тавиур, тулгуурууд нь ихэвчлэн цахиурын карбидаар хийгдсэн байдаг.
SiC нь дулааны тэлэлт багатай тул температур өөрчлөгдөхөд төдийлөн ургахгүй, багасдаггүй. Энэ нь материалыг хагарахаас сэргийлнэ. Хэрэв та металл тавиур ашигласан бол тэдгээр нь гулзайлгах эсвэл хайлах боловч цахиурын карбид нь төгс тэгш хэвээр байна. Энэхүү найдвартай байдал нь үйлдвэрүүд эд ангиудаа ойр ойрхон солих шаардлагагүй учраас ихээхэн хэмжээний мөнгийг хэмнэдэг.
Нэгдүгээрт, энэ нь маш хатуу бөгөөд удаан үргэлжилдэг тул үйлдвэрүүд үүнийг их хэмжээгээр ашиглах шаардлагагүй болно. Хог хаягдал бага байна гэдэг нь дэлхий дээрх ул мөр багатай гэсэн үг. Хоёрдугаарт, бидний өмнө дурьдсанчлан энэ нь цахилгаан машин, нарны зайн хавтангийн технологийн гол хэсэг юм.
Нарны эрчим хүчний салбарт,цахиурын карбидын нунтаг цахиурын ембүүг нарны гэрлийг шингээдэг нимгэн ялтас болгон зүсэхэд ашигладаг. Нарийхан, нарийн зүсэлт хийх тусам нарны хавтанг илүү үр ашигтай болгодог. Цахиур карбид нь нарны зай хураагуур болон цахилгаан машин үйлдвэрлэх багаж хэрэгслээр хангаснаар дэлхийг газрын тос, нүүрснээс холдуулахад тусалж байна. Энэ нь нэгээс олон талаараа "ногоон" материал юм.
Хүнд даацын зэв арилгах эсвэл чулуу зүсэхийн тулд бүдүүн хар цахиур карбид нь ихэвчлэн хамгийн сайн бөгөөд хамгийн боломжийн сонголт юм. Энэ нь хэцүү бөгөөд ажлыг хурдан гүйцэтгэдэг.
Гэсэн хэдий ч, хэрэв та компьютерийн чип эсвэл үнэт эдлэл гэх мэт нарийн зүйл дээр ажиллаж байгаа бол ногоон цахиурын карбидын микро нунтаг хайх хэрэгтэй. Та мөн нунтаг "цэвэр" байдлыг харах хэрэгтэй. Аж үйлдвэрийн нунтаглалтын хувьд 98% цэвэршилттэй байдаг. Гэхдээ электрон бараа үйлдвэрлэхийн тулд танд 99.9% цэвэршилт хэрэгтэй байж магадгүй юм.
Энэ нь уламжлалт үйлдвэрлэл болон технологийн ирээдүйн хоорондын ялгааг арилгах өндөр хүчин чадалтай материал юм. Түүний хэт хатуулаг нь бидэнд хамгийн хатуу металл, чулууг хэлбэржүүлэх боломжийг олгодог. Түүний гайхалтай халуунд тэсвэртэй байдал нь манай үйлдвэрүүдийг ажиллуулж, сансрын тээврийн хэрэгслийг аюулгүй байлгадаг. Түүний өвөрмөц цахилгаан шинж чанар нь бидний жолоодох арга зам, эрчим хүчийг хэрхэн ашиглахад хувьсгал хийж байна. Хамгийн жижиг компьютерийн чипээс эхлээд үйлдвэрлэлийн хамгийн том зуух хүртэл цахиурын карбидын зүлгүүрийн нунтаг нь орчин үеийн үйлдвэрлэлийн эрэлт хэрэгцээний бат бөх, найдвартай байдлыг хангадаг. Бид инноваци хийсээр байх тусам энэхүү "үйлдвэрлэлийн алмаз" нь манай технологийн дэвшлийн төвд үлдэх нь дамжиггүй.
1. Цахиурын карбидын нунтаг нь байгалийн уу эсвэл хүний гараар хийгдсэн үү?
Энэ нь байгальд моиссанит хэмээх ашигт малтмал хэлбэрээр оршдог боловч маш ховор бөгөөд солируудад маш бага хэмжээгээр олддог. Аж үйлдвэрийн хувилбар нь элс, нүүрстөрөгчийг ашиглан том цахилгаан зууханд бүтээгдсэн.
2. Би нойтон болон хуурай нунтаглалтын хувьд цахиурын карбидын зүлгүүрийн нунтаг хэрэглэж болох уу?
Тиймээ, цахиурын карбид нь хоёр орчинд маш сайн ажилладаг. Энэ нь ихэвчлэн "булинхай" хэлбэрээр (ус эсвэл тостой хольсон) шил, өрөмийг өнгөлөхөд хэрэглэгддэг боловч мод, металлын ажилд хуурай зүлгүүрт ашиглагддаг.
3. Ногоон цахиур карбид яагаад хараас илүү үнэтэй байдаг вэ?
Ногоон цахиур карбид нь илүү цэвэр учраас илүү үнэтэй байдаг. Төмөр эсвэл чөлөөт нүүрстөрөгч зэрэг хольцыг багасгахын тулд илүү өндөр чанартай түүхий эд, илүү нарийн үйлдвэрлэлийн процессыг шаарддаг.
4. Цахиурын карбидын нунтагтай харьцах нь аюулгүй юу?
Цахиурын карбид нь хортой биш юм. Гэсэн хэдий ч нунтаг нь жижиг хурц талстуудаас бүрддэг тул амьсгалах үед уушгийг гэмтээж болно. Хуурай орчинд нунтагтай ажиллахдаа тоосны маск зүүж, агааржуулалтыг сайтар ашиглах хэрэгтэй.
5. Цахиурын карбидын нунтаг зэвэрдэг үү?
Үгүй ээ, цахиурын карбид нь керамик материал бөгөөд зэвэнд тэсвэртэй металл агуулаагүй болно. Энэ нь ус, давс, ихэнх химийн бодисуудад маш тэсвэртэй тул далайн болон химийн хэрэглээнд ашигладаг.
6. Нунтаг хэрхэн хадгалах вэ?
Хамгийн гол нь хуурай байлгах явдал юм. Хэрэв нунтаг чийгтэй байвал бөөгнөрөх боломжтой бөгөөд энэ нь машинд ашиглах эсвэл нарийн өнгөлөхөд хэцүү болгодог. Үүнийг битүүмжилсэн саванд сэрүүн, хуурай газар хадгална.
.png)
