Жартылай өткізгіш зауытының таза бөлмесінде металл жылтырымен жарқыраған қара пластиналар бір-бірлеп дәл өңделіп жатыр; ғарыш кемесі қозғалтқышының жану камерасында арнайы керамикалық компонент 2000 ℃ жалынмен қыздырылуда. Бұл көріністердің артында «өнеркәсіптік қара асыл тас» деп аталатын белсенді зат бар –кремний карбиді керамикасы.
Қаттылығы жағынан тек гауһардан кейінгі екінші орында тұрған бұл аса қатты материал жоғары деңгейлі өндіріс ережелерін үнсіз қайта жазып жатыр. Ол ядролық реакторлардың күшті сәулеленуіне төтеп бере алады, жаңа энергия көліктерінің электр энергиясын тез жібере алады және 5G базалық станцияларының негізгі жылу тарату материалына айнала алады. Бірақ мұндай тамаша өнімділіктің артында даусыз қиындық бар: бұл «бақылаусыз» материалды қалай бағындыруға болады?
Материалдық қасиеттер өңдеу қиындықтарын анықтайды
Кремний карбидін өңдеу қиындығы әйнекке ою өрнектерімен бірдей. Оның қаттылығы кәдімгі керамикадан 3-5 есе жоғары. Кәдімгі кескіш құралдар бормен болат пластиналарды оюға ұқсайды, олардың тиімділігі төмен ғана емес, сонымен қатар өңделген бетті оңай жарып жібереді. Одан да қиыны, бұл материалдың айқын сынғыштығы бар, және кішкене қателік оны печенье сияқты сындыруы мүмкін, әсіресе қалыңдығы 1 миллиметрден аз дәл бөлшектер үшін өңдеу процесін болат сымдағы би деп сипаттауға болады.
Қазіргі заманғы өндірістің серпінді жолы
Осы қиындықтарға тап болған инженерлер үш негізгі «материалдарды бағындыру әдісін» әзірледі:
1. Қалыпты пішіндеу технологиясы – ай торттарын жасауға ұқсас ыстық престеу процесі, бұл кремний карбиді ұнтағының жоғары температура мен қысым астында «мойынсұнғыштықпен» бейімделуіне мүмкіндік береді, бұл оны стандартталған өнеркәсіптік кесу құралдарын өндіруге ерекше қолайлы етеді. Бұл технология материалдарға қалып қысқыштарын кигізіп, дәл температураны бақылау кезінде тұрақты геометриялық пішіндерді пішіндеуге ұқсайды.
2. Сұйықтықпен ою әдісі – инъекциялық қалыптау технологиясын қолдана отырып, материалдық суспензия қалыпқа шоколад тұздығы сияқты енгізіледі және ағын траекториясын дәл басқару арқылы күрделі қуыс құрылымдар пішінделеді. Бұл әдіс спутниктік қозғалтқыштарға арналған тұрақты емес форсункаларды жасауға мүмкіндік береді.
3. Ұнтақты қалпына келтіру технологиясы – құрылыс блоктары сияқты материалдардың микроқұрылымын қалпына келтіру үшін ұнтақ металлургия технологиясын пайдалану, беріктік пен дәлдікті біріктіретін ядролық реактор тығыздағыштарын жасау. Бұл процесс материалдардың молекулалық деңгейде «трансформациядан» өтуіне мүмкіндік береді, бұл өнімділіктің мақсатты жақсаруына қол жеткізуге мүмкіндік береді.
Дәл өңдеудің негізгі мәліметтері
Бұл материалды игеру үшін тек озық жабдықтар ғана емес, сонымен қатар үш алтын ережені де түсіну қажет: дәл қалып дизайны, мұқият процесті бақылау және материалды алдын ала өңдеу. Shandong Zhongpeng өндіріс процесінде осы үш ережені қатаң сақтайды, сапа мен санды қамтамасыз етуге тырысады. Бұл тек дайын өнім мөлшерін арттыруды ғана емес, сонымен қатар дайын өнімдердің тұтынушылардың қажеттіліктерін қатаң қанағаттандыруын талап етеді.
Қазіргі уақытта лазерлік өңдеу және ультрадыбыстық көмегімен кесу сияқты жаңа технологияларды қолдану арқылы кремний карбиді керамикасы соңғы өңдеу кедергілерін бұзып жатыр. Бұл жетістіктер «қара асыл тастардың» индустрияландыруға шынымен көшуіне мүмкіндік беріп қана қоймай, сонымен қатар материалдық революцияның жаңа кезеңі басталғанын көрсетеді.
Технологиялық жетістіктерге ұмтылатын өндіріс компаниялары үшін кремний карбидін өңдеу қиындық та, мүмкіндік те болып табылады. Бай тәжірибесі мен инновациялық процестері бар өңдеу серіктестерін таңдау жоғары деңгейлі өндіріске есік ашудың алтын кілтіне айналады. Бұрын «өңдеудегі кедергі» деп саналған бұл материал өзінің соңғы құпиясын ашу үшін көптеген батырларды күтуде.
Жарияланған уақыты: 07.04.2025