Жарым өткөргүч заводунун таза бөлмөсүндө металл жылтырак менен жаркыраган кара пластиналар бир-бирден так иштетилип жатат; космостук кеменин кыймылдаткычынын күйүү камерасында атайын керамикалык компонент 2000 ℃ жалынга чөмүлтүлүүдө. Бул көрүнүштөрдүн артында "өнөр жайлык кара асыл таш" деп аталган активдүү зат бар –кремний карбидинин керамикасы.
Катуулугу боюнча алмаздан кийинки экинчи орунда турган бул өтө катуу материал жогорку класстагы өндүрүш эрежелерин тынч эле кайра жазып жатат. Ал ядролук реакторлордун күчтүү радиациясына туруштук бере алат, жаңы энергиялык унаалардын электр энергиясын тез өткөрүп, 5G базалык станцияларынын негизги жылуулукту таркатуу материалына айлана алат. Бирок мындай мыкты иштөөнүн артында талашсыз кыйынчылык бар: бул "баш ийбес" материалды кантип басуу керек?
Материалдык касиеттер иштетүүдөгү кыйынчылыктарды аныктайт
Кремний карбидин иштетүүнүн татаалдыгы айнекке оюмдарды оюп түшүрүүгө окшош. Анын катуулугу кадимки керамикага караганда 3-5 эсе жогору. Кадимки кесүүчү шаймандар бор менен оюп түшүрүлгөн болот пластиналарга окшош, алардын натыйжалуулугу төмөн гана эмес, ошондой эле иштетилген бетти оңой эле жарака кетирет. Андан да татаалы, бул материалдын морттугу айдан ачык жана кичинекей ката аны печенье сыяктуу сындырып коюшу мүмкүн, айрыкча калыңдыгы 1 миллиметрден аз болгон так тетиктер үчүн иштетүү процессин болот зымдагы бий катары сүрөттөөгө болот.
Заманбап өндүрүштүн жаңы жолу
Бул кыйынчылыктарга туш болгондо, инженерлер материалдарды баш ийдирүүнүн үч негизги ыкмасын иштеп чыгышты:
1. Калыпты калыпка келтирүү технологиясы – ай тортторун жасоого окшош ысык пресстөө процесси, ал кремний карбид порошогун жогорку температура жана басым астында "баш ийүүгө" мүмкүндүк берет, бул аны стандартташтырылган өнөр жай кесүүчү шаймандарды өндүрүү үчүн өзгөчө ылайыктуу кылат. Бул технология калыптын кишендерин материалдарга кийгизип, так температураны көзөмөлдөө астында кадимки геометриялык формаларды калыпка келтирүүгө окшош.
2. Суюктук менен оюу ыкмасы – куюу технологиясын колдонуу менен, материалдык суспензия шоколад соусу сыяктуу калыпка куюлат жана агым траекториясын так башкаруу аркылуу татаал көңдөй түзүлүштөр формага келтирилет. Бул ыкма спутниктик кыймылдаткычтар үчүн туура эмес форсункаларды жасоого мүмкүндүк берет.
3. Порошокту кайра куруу технологиясы – курулуш блоктору сыяктуу материалдардын микроструктурасын кайра куруу үчүн порошок металлургия технологиясын колдонуу менен бекемдикти жана тактыкты айкалыштырган ядролук реактордун пломбаларын түзүү. Бул процесс материалдардын молекулярдык деңгээлде "трансформацияланышына" мүмкүндүк берет, бул көрсөткүчтөрдү максаттуу жакшыртууга жетишет.
Тактык менен иштетүүнүн негизги деталдары
Бул материалды өздөштүрүү үчүн бир гана заманбап жабдуулар эмес, үч алтын эрежени да түшүнүү керек: калыптын так дизайны, процессти кылдат көзөмөлдөө жана материалды алдын ала катуу иштетүү. Шаньдун Чжунпен өндүрүш процессинде ушул үч эрежени так аткарып, сапатка жана санга кепилдик берүүгө умтулат. Бул даяр продукциянын көлөмүн жогорулатууну гана эмес, ошондой эле даяр продукциянын кардарлардын муктаждыктарын так канааттандыруусун талап кылат.
Учурда лазердик иштетүү жана ультраүн жардамы менен кесүү сыяктуу жаңы технологияларды колдонуу менен кремний карбидинин керамикасы акыркы иштетүүдөгү тоскоолдуктарды жеңип чыгууда. Бул жетишкендиктер "кара асыл таштардын" чындап эле индустриялашууга өтүшүнө мүмкүндүк бербестен, материалдык революциянын жаңы айлампасынын келгенин да көрсөтүп турат.
Технологиялык жетишкендиктерди издеген өндүрүш компаниялары үчүн кремний карбидин иштетүү бир эле учурда кыйынчылык жана мүмкүнчүлүк болуп саналат. Бай тажрыйбасы жана инновациялык процесстери бар кайра иштетүүчү өнөктөштөрдү тандоо жогорку класстагы өндүрүшкө эшикти ачуунун алтын ачкычына айланат. Бир кезде "кайра иштетүүдөгү тоскоолдук" деп эсептелген бул материал өзүнүн акыркы сырын ачуу үчүн дагы көптөгөн баатырлар күтүп жатат.
Жарыяланган убактысы: 2025-жылдын 7-апрели