Тасымалдау құбырларынан бастап жаңа энергия көліктеріне дейін, жоғары температуралы пештерден бастап аэроғарыштық спутниктерге дейін «өнеркәсіптік гауһар» деп аталатын материал заманауи өндірістің шекараларын тыныштықпен қайта жазып жатыр.Кремний карбиді керамикасыТабиғи алмастан кейінгі қаттылығы жоғары аса қатты материал, жоғары температураға төзімділігі, күшті радиацияға төзімділігі және тамаша жылу өткізгіштігінің арқасында қазіргі заманғы өнеркәсіп, жартылай өткізгіштер, аэроғарыш және жаңа энергетика сияқты әртүрлі салаларда үнсіз төңкеріс жасауда.
«Қатты сүйектер» дәл өндіріске тап болған кезде
Егер дәстүрлі керамика өнер мен қолөнерде көк және ақ фарфор болса, онда кремний карбиді керамикасы дәлдік аспаптарында швейцариялық сағаттарға көбірек ұқсайды. Оның қаттылығы кәдімгі керамикадан 3-5 есе жоғары, ал табиғи гауһар тастарға жақын бұл қаттылық өңдеу процесін болат пластиналарға ою сияқты етеді - кәдімгі кескіш құралдар кесу кезінде таңқаларлық жылдамдықпен тозады. Одан да қиыны, кремний карбидінің «берік» табиғаты оны өңдеу кезінде тіпті аздаған қателікпен жиектердің жарылуына бейім етеді, әсіресе хрусталь өнер туындылары сияқты сақтықты қажет ететін кейбір жұқа қабырғалы бөлшектер үшін.
Бірақ қазіргі заманғы өнеркәсіптің сұранысы технологиялық жетістіктерге жетуге ықпал етуде. Инженерлер бұл мәселені шешудің кілті қаттылық пен икемділіктің үйлесімінде екенін анықтады: өңдеу кезінде дәл бақылауды қолдана отырып, материалдың ішкі қасиеттерін сақтау. Жоғары деңгейлі аспаздар жылуды меңгерген сияқты, заманауи өңдеу әдістері температураны, қысымды және діріл жиілігін дәл бақылау арқылы бұл қиын материалды біртіндеп бағындырады.
Өнеркәсіптік гауһарларды ашуға арналған үш кілт
1. Ыстық престеу арқылы қалыптау
Бұл кремний карбиді керамикасын өңдеудің ең көп таралған әдістерінің бірі. Бұл әдіс кремний карбиді ұнтағын немесе аралас ұнтақты ыстықтай престеу қалыпына салып, жоғары температура мен қысым астында пішінге келтіреді. Ол жоғары өндірістік тиімділікке және қалыптау дәлдігіне ие және кескіш құралдар, ыстықтай созылған алюминий пластиналар және т.б. сияқты ірі көлемді кремний карбиді керамикалық өнімдерін өндіруге жарамды.
2. Шелекпен қалыптау
Бұл кремний карбидінен жасалған керамикалық бұйымдарды дайындаудың арзан және жылдам әдісі. Бұл әдіс кремний карбид ұнтағын басқа қоспалармен араластырады, оларды суға қосып, суспензия жасайды және қалыптау қалыпына құяды. Содан кейін ол кептіру және жоғары температурада күйдіру арқылы өңделеді және қалыптастырылады, қысқа өңдеу циклі және төмен құны бар. Ол жоғары беріктікке ие, жоғары тығыздықтағы бөлшектер мен жүк көтергіш компоненттерді дайындауға жарамды.
3. Ұнтақ металлургиясы
Ұнтақ металлургиясы - кремний карбиді ұнтағын белгілі бір пропорцияда араластыру және пішіндеу, содан кейін оны жоғары температура мен жоғары қысымда күйдіру әдісі. Бұл әдіс қарапайым өндіріс процесіне, әртүрлі өнім пішіндеріне және жоғары өңдеу дәлдігіне ие, бұл оны жоғары дәлдіктегі, жоғары беріктіктегі және тозуға төзімді керамикалық бұйымдарды өндіруге жарамды етеді.
Зертханалық үлгілерден бастап өндіріс желісінде жаппай өндіріске дейін, кремний карбиді керамикасын өңдеудегі серпіліс бір шындықты растайды: өңдеуге келмейтін материал жоқ, тек әлі бұзылмаған технология ғана бар. Лазерлік өңдеу және микротолқынды күйдіру сияқты жаңа технологиялардың жетілуімен бұл бір кездері қорқынышты болған аса қатты материал ақылды зауыттарда жасарып, «қытайлық интеллектуалды өндіріске» қатты ядролық қуат енгізуде.
Ғарышты игерудің кең мұхитында және таза энергияның жасыл толқынында кремний карбиді керамикасы өзінің ерекше материалдық сүйкімділігімен осы дәуірдің өнеркәсіптік аңызын жазуда. Қаттылық пен ақыл-ой арасындағы бұл қақтығыс адамзаттың технологиялық шекараларды бұзып өтуінің мәңгілік көрінісі болуы мүмкін.
Жарияланған уақыты: 09.04.2025