'കഠിനം' മാത്രമല്ല: വ്യവസായത്തിൽ മറഞ്ഞിരിക്കുന്ന 'വൈവിധ്യമാർന്ന വസ്തു' ആയ സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സ്

"സെറാമിക്സ്" എന്ന് പറയുമ്പോൾ, പലരും ആദ്യം ചിന്തിക്കുന്നത് വീട്ടുപകരണങ്ങൾ, അലങ്കാര പാത്രങ്ങൾ - ദുർബലവും അതിലോലവുമായ, "വ്യവസായ"വുമായോ "ഹാർഡ്‌കോർ" എന്നോ ബന്ധമില്ലാത്തതായി തോന്നുന്നു. എന്നാൽ ഈ അന്തർലീനമായ മതിപ്പ് തകർക്കുന്ന ഒരു തരം സെറാമിക് ഉണ്ട്. അതിന്റെ കാഠിന്യം വജ്രത്തിന് തൊട്ടുപിന്നാലെയാണ്, കൂടാതെ ഉയർന്ന താപനിലയെ ചെറുക്കാനും, നാശത്തെ ചെറുക്കാനും, ഇൻസുലേറ്റ് ചെയ്യാനും ചാലകമാക്കാനും ഇതിന് കഴിയും, വ്യാവസായിക മേഖലയിൽ "വൈവിധ്യമാർന്ന" ഒന്നായി മാറുന്നു. ഇത്സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്.
ഖനികളിലെ തേയ്മാനം പ്രതിരോധിക്കുന്ന ഉപകരണങ്ങൾ മുതൽ പുതിയ ഊർജ്ജ വാഹനങ്ങളിലെ പവർ മൊഡ്യൂളുകൾ വരെ, എയ്‌റോസ്‌പേസിലെ ഉയർന്ന താപനിലയെ പ്രതിരോധിക്കുന്ന ഘടകങ്ങൾ മുതൽ ദൈനംദിന മെക്കാനിക്കൽ സീലുകൾ വരെ, സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്‌സ് അവയുടെ അതുല്യമായ ഗുണങ്ങളാൽ നിരവധി വ്യവസായങ്ങളുടെ കാര്യക്ഷമമായ പ്രവർത്തനത്തെ നിശബ്ദമായി പിന്തുണയ്ക്കുന്നു. ഇന്ന്, ഈ "അസാധാരണ" സെറാമിക്കിനെ വേറിട്ടു നിർത്തുന്നത് എന്താണെന്ന് നമുക്ക് സംസാരിക്കാം.
1, അങ്ങേയറ്റം കഠിനം: വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധ മേഖലയിലെ "കാരിയർ"
സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സിന്റെ ഏറ്റവും അറിയപ്പെടുന്ന ഗുണം അതിന്റെ അൾട്രാ-ഹൈ കാഠിന്യവും വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധവുമാണ്. ഇതിന്റെ മോസ് കാഠിന്യം പ്രകൃതിയിലെ ഏറ്റവും കാഠിന്യമുള്ള വജ്രത്തിന് പിന്നിൽ രണ്ടാമതാണ്, സാധാരണ സ്റ്റീൽ, സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീൽ, അലുമിന സെറാമിക്സ് എന്നിവയേക്കാൾ വളരെ കടുപ്പമുള്ളതാണ്.
ഈ 'കഠിനമായ' സ്വഭാവം, തേയ്മാനം ചെറുക്കേണ്ട സാഹചര്യങ്ങളിൽ അതിനെ തിളക്കമുള്ളതാക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ഖനന, മെറ്റലർജിക്കൽ വ്യവസായങ്ങളിൽ, സ്ലറി, സ്ലാഗ് സ്ലറി എന്നിവ കൊണ്ടുപോകുന്നതിനുള്ള ഉപകരണങ്ങൾ (സ്ലറി പമ്പുകളുടെയും പൈപ്പ്‌ലൈൻ ലൈനറുകളുടെയും ഇംപെല്ലറുകൾ പോലുള്ളവ) പലപ്പോഴും കഠിനമായ ധാതു കണികകളാൽ വളരെക്കാലം കഴുകി കളയുന്നു, കൂടാതെ സാധാരണ ലോഹങ്ങൾ പെട്ടെന്ന് ദ്രവിച്ച് വെള്ളം ചോർന്നൊലിക്കും. സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സ് കൊണ്ട് നിർമ്മിച്ച ഘടകങ്ങൾക്ക് ഈ "ഉരച്ചിലിനെ" എളുപ്പത്തിൽ നേരിടാൻ കഴിയും, കൂടാതെ ലോഹ ഘടകങ്ങളുടെ സേവന ആയുസ്സ് പലതവണയോ പത്തിരട്ടിയോ അതിലധികമോ ആയിരിക്കും, ഇത് ഉപകരണങ്ങൾ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നതിന്റെ ആവൃത്തിയും ചെലവും വളരെയധികം കുറയ്ക്കുന്നു.
വ്യാവസായിക സാഹചര്യങ്ങളിൽ മാത്രമല്ല, മെക്കാനിക്കൽ സീലുകളിലെ സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് ഘർഷണ ജോഡി പോലെയുള്ള ദൈനംദിന ജീവിതത്തിലും അതിന്റെ സാന്നിധ്യം നമുക്ക് കാണാൻ കഴിയും. മികച്ച വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധം ഉള്ളതിനാൽ, ഉയർന്ന വേഗതയിൽ കറങ്ങുമ്പോൾ ഉപകരണങ്ങൾ ചോർന്നൊലിക്കുന്നില്ലെന്നും കുറഞ്ഞ നഷ്ടം സംഭവിക്കുന്നുണ്ടെന്നും ഇത് ഉറപ്പാക്കുന്നു, ഇത് വാട്ടർ പമ്പുകൾ, കംപ്രസ്സറുകൾ തുടങ്ങിയ ഉപകരണങ്ങളുടെ സ്ഥിരമായ പ്രവർത്തനം അനുവദിക്കുന്നു.
2, മികച്ച "പ്രതിരോധം": ഉയർന്ന താപനിലയ്ക്കും നാശത്തിനും ഇൻസുലേഷൻ
കാഠിന്യത്തിന് പുറമേ, സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സുകൾക്ക് മികച്ച ഉയർന്ന താപനില പ്രതിരോധവും നാശന പ്രതിരോധവുമുണ്ട്, ഇത് പല "കഠിനമായ ചുറ്റുപാടുകളിലും" "അവരുടെ പോസ്റ്റുകളിൽ പറ്റിനിൽക്കാൻ" അനുവദിക്കുന്നു.
ഉയർന്ന താപനില പ്രതിരോധത്തിന്റെ കാര്യത്തിൽ, 1350 ℃-ൽ ദീർഘകാല പ്രവർത്തനത്തിനു ശേഷവും, മൃദുത്വമോ രൂപഭേദമോ ഉണ്ടാകില്ല. ഈ സ്വഭാവം റോക്കറ്റ് എഞ്ചിനുകൾക്കുള്ള നോസലായി ഉപയോഗിക്കുന്നത്, ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള ചൂളകൾക്കുള്ള ലൈനിംഗ് മുതലായവ പോലുള്ള എയ്‌റോസ്‌പേസ്, സൈനിക വ്യവസായങ്ങളിൽ ഇതിനെ ഒരു "പ്രിയങ്കര" ആക്കുന്നു. സ്ഥിരത നിലനിർത്താൻ ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള തീജ്വാലകളുമായോ ഉരുകിയ ലോഹങ്ങളുമായോ ഇതിന് നേരിട്ട് ബന്ധപ്പെടാൻ കഴിയും. വ്യാവസായിക ചൂളകൾ, മെറ്റലർജിക്കൽ തുടർച്ചയായ കാസ്റ്റിംഗ് പോലുള്ള ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള ഉൽപാദന പ്രക്രിയകളിൽ, സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക് ഘടകങ്ങൾക്ക് ഉയർന്ന താപനിലയാൽ എളുപ്പത്തിൽ കേടുപാടുകൾ സംഭവിക്കുന്ന ലോഹങ്ങളെ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കാനും ഉപകരണങ്ങളുടെ ആയുസ്സ് വർദ്ധിപ്പിക്കാനും കഴിയും.
നാശന പ്രതിരോധത്തിന്റെ കാര്യത്തിൽ, സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സിന് വളരെ ശക്തമായ രാസ സ്ഥിരതയുണ്ട്. അത് ആസിഡായാലും ക്ഷാരമായാലും വിവിധ നാശന വാതകങ്ങളായാലും ദ്രാവകങ്ങളായാലും, അതിനെ "ക്ഷയിപ്പിക്കാൻ" പ്രയാസമാണ്. അതിനാൽ, രാസ വ്യവസായത്തിൽ, നാശന മാധ്യമങ്ങൾ കൊണ്ടുപോകുന്നതിനുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തന പാത്രങ്ങൾ, പൈപ്പ്ലൈനുകൾ, വാൽവുകൾ എന്നിവയുടെ ലൈനിംഗ് നിർമ്മിക്കാൻ ഇത് പലപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കുന്നു; പരിസ്ഥിതി സംരക്ഷണ മേഖലയിൽ, ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയുള്ള ആസിഡ്-ബേസ് മലിനജലം സംസ്കരിക്കുന്നതിനുള്ള ഉപകരണങ്ങളിലും ഇതിന്റെ സാന്നിധ്യം കാണാൻ കഴിയും, ഇത് ഉപകരണങ്ങൾ തുരുമ്പെടുക്കുന്നില്ലെന്നും സ്ഥിരതയോടെ പ്രവർത്തിക്കുന്നുവെന്നും ഉറപ്പാക്കുന്നു.
3, വൈവിധ്യമാർന്ന "കഴിവ്": കർക്കശക്കാരനും വഴക്കമുള്ളവനുമായ ഒരു "പ്രവർത്തനപരമായ മാസ്റ്റർ".
സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സ് "കഠിനവും" "ഈടുനിൽക്കുന്നതും" മാത്രമാണെന്ന് നിങ്ങൾ കരുതുന്നുവെങ്കിൽ, നിങ്ങൾ അവയെ വളരെയധികം കുറച്ചുകാണുന്നു. വ്യത്യസ്ത പ്രോസസ്സിംഗ് ടെക്നിക്കുകൾ അനുസരിച്ച്, ഇതിന് ചാലകത, ഇൻസുലേഷൻ, താപ ചാലകത എന്നിങ്ങനെ ഒന്നിലധികം പ്രവർത്തനങ്ങൾ ഉണ്ടായിരിക്കാം, ഇത് ഒന്നിലധികം ഉപയോഗങ്ങളുള്ള ഒരു പ്രവർത്തന വസ്തുവാക്കി മാറ്റുന്നു.
-ചാലകതയും അർദ്ധചാലക ഗുണങ്ങളും: മറ്റ് മൂലകങ്ങളുമായി ഡോപ്പിംഗ് നടത്തുന്നതിലൂടെ, സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സിന് ഇൻസുലേറ്ററുകളിൽ നിന്ന് കണ്ടക്ടറുകളായി മാറാനും സെമികണ്ടക്ടർ വസ്തുക്കളായി മാറാനും കഴിയും. പുതിയ ഊർജ്ജ വാഹനങ്ങൾക്കുള്ള പവർ മൊഡ്യൂളുകൾ നിർമ്മിക്കൽ, അതിവേഗ ട്രെയിനുകളിലെ ട്രാക്ഷൻ കൺവെർട്ടറുകൾക്കുള്ള കോർ ഘടകങ്ങൾ എന്നിവ പോലുള്ള ഇലക്ട്രോണിക് പവർ മേഖലയിൽ അതിന്റെ കഴിവുകൾ പ്രദർശിപ്പിക്കാൻ ഇത് അനുവദിക്കുന്നു. പരമ്പരാഗത സിലിക്കൺ വസ്തുക്കളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെമികണ്ടക്ടറുകൾക്ക് ഉയർന്ന ചാലകത കാര്യക്ഷമതയും കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജ ഉപഭോഗവുമുണ്ട്, ഇത് പുതിയ ഊർജ്ജ വാഹനങ്ങളെ വേഗത്തിൽ ചാർജ് ചെയ്യാനും ദീർഘദൂരം ചാർജ് ചെയ്യാനും സഹായിക്കുന്നു, കൂടാതെ വൈദ്യുതി ഉപകരണങ്ങളെ ചെറുതും കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമവുമാക്കുന്നു.
-മികച്ച താപ ചാലകത: സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സിന്റെ താപ ചാലകത സാധാരണ സെറാമിക്സിനെക്കാൾ വളരെ കൂടുതലാണ്, ചില ലോഹങ്ങളുടേതിന് അടുത്തുപോലും. ഈ സവിശേഷത ഇതിനെ ഒരു അനുയോജ്യമായ താപ വിസർജ്ജന വസ്തുവാക്കി മാറ്റുന്നു, ഉദാഹരണത്തിന്, LED വിളക്കുകളുടെയും ഇലക്ട്രോണിക് ചിപ്പുകളുടെയും താപ വിസർജ്ജന അടിവസ്ത്രത്തിൽ, ഇതിന് വേഗത്തിൽ താപം പുറത്തേക്ക് കൊണ്ടുപോകാനും, അമിതമായി ചൂടാകുന്നത് മൂലം ഉപകരണങ്ങൾക്ക് കേടുപാടുകൾ സംഭവിക്കുന്നത് തടയാനും, സേവന ജീവിതവും സ്ഥിരതയും മെച്ചപ്പെടുത്താനും കഴിയും.

4, ഒടുവിൽ: വ്യാവസായിക നവീകരണത്തിന്റെ 'അദൃശ്യ പ്രേരകശക്തി'യായ സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സ്.
"കഠിനവും ധരിക്കാൻ പ്രതിരോധശേഷിയുള്ളതും" മുതൽ "ഉയർന്ന താപനില നാശന പ്രതിരോധം" വരെയും, തുടർന്ന് "മൾട്ടിഫങ്ഷണാലിറ്റി" വരെയും, സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സ്, മികച്ച ഗുണങ്ങളുള്ള പരമ്പരാഗത സെറാമിക്സിനെക്കുറിച്ചുള്ള ആളുകളുടെ ധാരണയെ തകർത്തു, ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള നിർമ്മാണം, പുതിയ ഊർജ്ജം, ഊർജ്ജ സംരക്ഷണം, പരിസ്ഥിതി സംരക്ഷണം എന്നിവയുടെ വികസനത്തെ പിന്തുണയ്ക്കുന്ന ഒരു പ്രധാന വസ്തുവായി മാറി. ഇത് ലോഹം പോലെ സാധാരണമോ പ്ലാസ്റ്റിക് പോലെ ഭാരം കുറഞ്ഞതോ അല്ല, എന്നാൽ "പ്രയാസങ്ങൾ മറികടക്കൽ" ആവശ്യമുള്ള വ്യാവസായിക സാഹചര്യങ്ങളിൽ, പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കുന്നതിൽ പ്രധാന ശക്തിയായി മാറുന്നതിന് അത് എല്ലായ്പ്പോഴും അതിന്റെ "സർവ്വശക്ത" സവിശേഷതകളെ ആശ്രയിക്കുന്നു.
സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ തുടർച്ചയായ പുരോഗതിയോടെ, സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സിന്റെ ഉൽപാദനച്ചെലവ് ക്രമേണ കുറയുന്നു, കൂടാതെ പ്രയോഗ സാഹചര്യങ്ങളും നിരന്തരം വികസിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു. ഭാവിയിൽ, സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സ് ചേർക്കുന്നതിലൂടെ കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമമായ പുതിയ ഊർജ്ജ ഉപകരണങ്ങളും കൂടുതൽ ഈടുനിൽക്കുന്ന വ്യാവസായിക യന്ത്രങ്ങളും കൂടുതൽ ശക്തമാകാം. വ്യവസായത്തിൽ മറഞ്ഞിരിക്കുന്ന ഇത്തരത്തിലുള്ള "സർവ്വശക്തമായ മെറ്റീരിയൽ" നമ്മുടെ ഉൽപ്പാദനത്തെയും ജീവിതത്തെയും നിശബ്ദമായി മാറ്റുകയാണ്.