Ann an leasachadh leantainneach gnìomhachas is teicneòlais an latha an-diugh, tha pàirt chudromach aig coileanadh stuthan. Gu h-àraidh nuair a bhios dùbhlain àrainneachdan teòthachd àrd romhpa, bidh seasmhachd obrachaidh stuth a’ toirt buaidh dhìreach air coileanadh agus fad-beatha uidheamachd is thoraidhean co-cheangailte.Toraidhean silicon carbide, leis an aghaidh sàr-mhath aca an aghaidh teòthachd àrd, tha iad mean air mhean a’ sìor fhàs mar an roghainn as fheàrr airson mòran raointean tagraidh teòthachd àrd.
A thaobh structar ceimigeach, 's e todhar a th' ann an silicon carbide air a dhèanamh suas de dhà eileamaid: silicon (Si) agus carbon (C). Tha an cothlamadh atamach sònraichte seo a' toirt feartan fiosaigeach is ceimigeach sònraichte do silicon carbide. Tha an structar criostail aige gu math seasmhach, agus tha ataman ceangailte gu dlùth ri chèile tro cheanglaichean covalent, a' toirt neart ceangail làidir a-staigh do silicon carbide, agus 's e sin bunait a sheasamh aig teòthachd àrd.
Nuair a thionndaidheas sinn ar n-aire gu tagraidhean practaigeach, tha buannachd thoraidhean silicon carbide a thaobh seasamh an aghaidh teòthachd àrd air a dhearbhadh gu h-iomlan. Ann an raon àmhainnean gnìomhachais àrd-theodhachd, tha stuthan lìnidh traidiseanta buailteach do bhogachadh, deformachadh, agus eadhon milleadh fo nochdadh teòthachd àrd fada, a bheir buaidh chan ann a-mhàin air obrachadh àbhaisteach an àmhainn ach a dh’ fheumas ath-chur tric cuideachd, a’ meudachadh chosgaisean agus duilgheadasan cumail suas. Tha an stuth lìnidh air a dhèanamh de silicon carbide coltach ri bhith a’ cur “deise dìon” làidir air an àmhainn. Aig teòthachd cho àrd ri 1350 ℃, faodaidh e fhathast feartan corporra agus ceimigeach seasmhach a chumail suas agus cha bhith e a’ bogachadh no a’ lobhadh gu furasta. Chan e a-mhàin gu bheil seo a’ leudachadh beatha seirbheis lìnidh an àmhainn gu mòr agus a’ lughdachadh tricead cumail suas, ach cuideachd a’ dèanamh cinnteach à obrachadh èifeachdach agus seasmhach àmhainnean gnìomhachais ann an àrainneachdan àrd-theodhachd, a’ toirt geallaidhean earbsach airson a’ phròiseas cinneasachaidh.
Mar eisimpleir, ann an raon an adhair-adhair, nuair a bhios iad ag itealaich aig astaran àrda, bidh itealain a’ gineadh tòrr teas tro fhrith-bhualadh dian leis an èadhar, ag adhbhrachadh àrdachadh geur ann an teòthachd an uachdair. Tha seo ag iarraidh gum bi deagh sheasamh an aghaidh teòthachd àrd aig na stuthan a thathas a’ cleachdadh ann an itealain, air neo bidh cunnartan sàbhailteachd mòra romhpa. Tha stuthan co-dhèanta stèidhichte air silicon carbide air fàs gu bhith nan stuthan cudromach airson pàirtean cudromach a dhèanamh leithid co-phàirtean einnsean itealain agus siostaman dìon teirmeach itealain air sgàth an seasamh an aghaidh teòthachd àrd sàr-mhath. Faodaidh e deagh choileanadh meacanaigeach a chumail suas fo chumhachan teòthachd àrd anabarrach, dèanamh cinnteach à ionracas structarail phàirtean, cuideachadh le itealain faighinn thairis air cuingealachaidhean astair is teòthachd, agus itealaich nas èifeachdaiche agus nas sàbhailte a choileanadh.
Bho shealladh microscopach, tha dìomhaireachd an aghaidh teòthachd àrd aig silicon carbide na laighe anns an structar criostail agus feartan a’ cheangail cheimigeach aige. Mar a chaidh ainmeachadh roimhe, tha lùth a’ cheangail chovalent eadar ataman silicon carbide glè àrd, a tha ga dhèanamh duilich do ataman dealachadh gu furasta bhon suidheachadh aca aig teòthachd àrd, agus mar sin a’ cumail suas seasmhachd structarail an stuth. A bharrachd air an sin, tha co-èifeachd leudachaidh teirmeach silicon carbide an ìre mhath ìosal, agus tha an t-atharrachadh meud aige an ìre mhath beag nuair a dh’ atharraicheas an teòthachd gu mòr, a’ seachnadh gu h-èifeachdach duilgheadas briseadh stuth air adhbhrachadh le dùmhlachd cuideam mar thoradh air leudachadh agus giorrachadh teirmeach.
Le adhartas leantainneach teicneòlais, tha coileanadh thoraidhean silicon carbide cuideachd a’ sìor leasachadh. Tha luchd-rannsachaidh air am pròiseas ullachaidh a leasachadh, air foirmlean stuthan a bharrachadh, agus air dòighean eile a chleachdadh gus an aghaidh teòthachd àrd aig toraidhean silicon carbide àrdachadh, agus aig an aon àm a’ leudachadh an comas tagraidh ann am barrachd raointean. San àm ri teachd, tha sinn a’ creidsinn gun deàrrs toraidhean silicon carbide agus gun cruthaich iad teas ann am barrachd ghnìomhachasan leithid lùth ùr, eileagtronaig, agus meatailteachd leis an aghaidh teòthachd àrd sàr-mhath aca, a’ cur ri leasachadh diofar ghnìomhachasan.
Àm puist: 11 Iuchar 2025