ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସେରାମିକ୍ସର "କ୍ଲୋନ୍ କୌଶଳ": ପାଞ୍ଚଟି ମୁଖ୍ୟଧାରାର ପ୍ରକାରର ବିଶ୍ଳେଷଣ

ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ (SiC) ସେରାମିକ୍ସନିମ୍ନ ତାପଜ ବିସ୍ତାର ଗୁଣାଙ୍କ, ଉଚ୍ଚ ତାପଜ ପରିବାହୀତା, ଉଚ୍ଚ କଠୋରତା ଏବଂ ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ତାପଜ ଏବଂ ରାସାୟନିକ ସ୍ଥିରତା ଯୋଗୁଁ ଏଗୁଡ଼ିକ ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ସଂରଚନାତ୍ମକ ମାଟି ମାଟି କ୍ଷେତ୍ରର ମୁଖ୍ୟ ସାମଗ୍ରୀ ପାଲଟିଛି। ଏଗୁଡ଼ିକ ମହାକାଶ, ପରମାଣୁ ଶକ୍ତି, ସାମରିକ ଏବଂ ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ଭଳି ପ୍ରମୁଖ କ୍ଷେତ୍ରରେ ବହୁଳ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ।
ତଥାପି, ଅତ୍ୟନ୍ତ ଦୃଢ଼ ସହଭାଜକ ବନ୍ଧନ ଏବଂ SiC ର କମ୍ ପ୍ରସାରଣ ଗୁଣାଙ୍କ ଏହାର ଘନତାକୁ କଷ୍ଟକର କରିଥାଏ। ଏଥିପାଇଁ, ଶିଳ୍ପ ବିଭିନ୍ନ ସିଣ୍ଟରିଂ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ବିକଶିତ କରିଛି, ଏବଂ ବିଭିନ୍ନ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ଦ୍ୱାରା ପ୍ରସ୍ତୁତ SiC ସେରାମିକ୍ସର ମାଇକ୍ରୋଷ୍ଟ୍ରକ୍ଚର, ଗୁଣଧର୍ମ ଏବଂ ପ୍ରୟୋଗ ପରିସ୍ଥିତିରେ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ପାର୍ଥକ୍ୟ ଅଛି। ଏଠାରେ ପାଞ୍ଚଟି ମୁଖ୍ୟଧାରାର ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସେରାମିକ୍ସର ମୂଳ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟଗୁଡ଼ିକର ବିଶ୍ଳେଷଣ କରାଯାଇଛି।
୧. ଚାପହୀନ ସିଣ୍ଟରଡ୍ SiC ମାଟି ପାତ୍ର (S-SiC)
ମୁଖ୍ୟ ସୁବିଧା: ବହୁବିଧ ମୋଲ୍ଡିଂ ପ୍ରକ୍ରିୟା ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ, କମ ମୂଲ୍ୟ, ଆକୃତି ଏବଂ ଆକାର ଦ୍ୱାରା ସୀମିତ ନୁହେଁ, ଏହା ବହୁଳ ଉତ୍ପାଦନ ହାସଲ କରିବାର ସହଜ ସିଣ୍ଟରିଂ ପଦ୍ଧତି। ଅମ୍ଳଜାନର ଟ୍ରେସ୍ ପରିମାଣ ଧାରଣ କରିଥିବା β – SiC ରେ ବୋରନ୍ ଏବଂ କାର୍ବନକୁ ଯୋଡି ଏବଂ ପ୍ରାୟ 2000 ℃ ରେ ଏକ ନିଷ୍କ୍ରିୟ ବାୟୁମଣ୍ଡଳରେ ସିଣ୍ଟରିଂ କରି, 98% ତାତ୍ତ୍ୱିକ ଘନତା ସହିତ ଏକ ସିଣ୍ଟରଡ୍ ଶରୀର ପ୍ରାପ୍ତ କରାଯାଇପାରିବ। ଦୁଇଟି ପ୍ରକ୍ରିୟା ଅଛି: କଠିନ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଏବଂ ତରଳ ପର୍ଯ୍ୟାୟ। ପୂର୍ବଟିର ଅଧିକ ଘନତା ଏବଂ ଶୁଦ୍ଧତା ଅଛି, ସହିତ ଉଚ୍ଚ ତାପଜ ପରିବାହିତା ଏବଂ ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ଶକ୍ତି ମଧ୍ୟ ଅଛି।
ସାଧାରଣ ପ୍ରୟୋଗ: ପିନ୍ଧା-ପ୍ରତିରୋଧୀ ଏବଂ କ୍ଷୟ-ପ୍ରତିରୋଧୀ ସିଲିଂ ରିଙ୍ଗ ଏବଂ ସ୍ଲାଇଡିଂ ବିୟରିଂର ବହୁଳ ଉତ୍ପାଦନ; ଏହାର ଉଚ୍ଚ କଠୋରତା, କମ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଗୁରୁତ୍ୱାକର୍ଷଣ ଏବଂ ଭଲ ବାଲିଷ୍ଟିକ୍ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଯୋଗୁଁ, ଏହା ଯାନବାହାନ ଏବଂ ଜାହାଜ ପାଇଁ ବୁଲେଟପ୍ରୁଫ୍ କବଚ ଭାବରେ ବ୍ୟାପକ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ, ଏବଂ ନାଗରିକ ନିରାପଦ ଏବଂ ନଗଦ ପରିବହନ ଯାନଗୁଡ଼ିକୁ ସୁରକ୍ଷା ଦେବା ପାଇଁ ମଧ୍ୟ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ। ଏହାର ମଲ୍ଟି ହିଟ୍ ପ୍ରତିରୋଧ ସାଧାରଣ SiC ସେରାମିକ୍ସ ଅପେକ୍ଷା ଉତ୍କୃଷ୍ଟ, ଏବଂ ସିଲିଣ୍ଡ୍ରିକାଲ୍ ହାଲୁକା ସୁରକ୍ଷା କବଚରର ଭଙ୍ଗା ବିନ୍ଦୁ 65 ଟନ୍ ରୁ ଅଧିକ ହୋଇପାରେ।
2. ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ସିଣ୍ଟରଡ୍ SiC ସେରାମିକ୍ସ (RB ​​SiC)
ମୁଖ୍ୟ ସୁବିଧା: ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ଯାନ୍ତ୍ରିକ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା, ଉଚ୍ଚ ଶକ୍ତି, କ୍ଷୟ ପ୍ରତିରୋଧ ଏବଂ ଅକ୍ସିଡେସନ ପ୍ରତିରୋଧ; କମ୍ ସିଣ୍ଟରିଂ ତାପମାତ୍ରା ଏବଂ ମୂଲ୍ୟ, ପାଖାପାଖି ନେଟ୍ ଆକାର ଗଠନ କରିବାରେ ସକ୍ଷମ। ଏହି ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ଏକ କାର୍ବନ ଉତ୍ସକୁ SiC ପାଉଡର ସହିତ ମିଶ୍ରଣ କରି ଏକ ବିଲେଟ୍ ଉତ୍ପାଦନ କରାଯାଏ। ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ, ତରଳ ସିଲିକନ୍ ବିଲେଟ୍ ଭିତରକୁ ପ୍ରବେଶ କରେ ଏବଂ କାର୍ବନ ସହିତ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରି β – SiC ଗଠନ କରେ, ଯାହା ମୂଳ α – SiC ସହିତ ମିଶିଥାଏ ଏବଂ ଛିଦ୍ରଗୁଡ଼ିକୁ ପୂରଣ କରେ। ସିଣ୍ଟରିଂ ସମୟରେ ଆକାର ପରିବର୍ତ୍ତନ ଛୋଟ, ଯାହା ଏହାକୁ ଜଟିଳ ଆକୃତିର ଉତ୍ପାଦଗୁଡ଼ିକର ଶିଳ୍ପ ଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ କରିଥାଏ।
ସାଧାରଣ ପ୍ରୟୋଗ: ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା କିଲ୍ନ ଉପକରଣ, ରେଡିଏଣ୍ଟ ଟ୍ୟୁବ୍, ତାପ ବିନିମୟକାରୀ, ଡିସଲଫରାଇଜେସନ୍ ନୋଜଲ୍; ଏହାର କମ୍ ତାପଜ ପ୍ରସାରଣ ଗୁଣାଙ୍କ, ଉଚ୍ଚ ଇଲାଷ୍ଟିକ୍ ମଡ୍ୟୁଲସ୍ ଏବଂ ନିକଟ ନେଟ୍ ଗଠନ ଗୁଣ ଯୋଗୁଁ, ଏହା ସ୍ଥାନ ପ୍ରତିଫଳକ ପାଇଁ ଏକ ଆଦର୍ଶ ସାମଗ୍ରୀ ପାଲଟିଛି; ଏହା ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ ଟ୍ୟୁବ୍ ଏବଂ ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ଚିପ୍ ନିର୍ମାଣ ଉପକରଣ ପାଇଁ ଏକ ସହାୟକ ଫିକ୍ସଚର ଭାବରେ କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ ଗ୍ଲାସକୁ ମଧ୍ୟ ବଦଳାଇପାରେ।

3. ଗରମ ଚାପିଥିବା ସିଣ୍ଟରଡ୍ SiC ସେରାମିକ୍ସ (HP SiC)
ମୁଖ୍ୟ ସୁବିଧା: ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ଚାପରେ ସିଙ୍କ୍ରୋନାସ୍ ସିଣ୍ଟରିଂ, ପାଉଡର ଥର୍ମୋପ୍ଲାଷ୍ଟିକ୍ ଅବସ୍ଥାରେ ଥାଏ, ଯାହା ଗଣ ସ୍ଥାନାନ୍ତର ପ୍ରକ୍ରିୟା ପାଇଁ ସହାୟକ ହୋଇଥାଏ। ଏହା କମ ତାପମାତ୍ରାରେ ଏବଂ କମ୍ ସମୟ ମଧ୍ୟରେ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶସ୍ୟ, ଉଚ୍ଚ ଘନତା ଏବଂ ଭଲ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଗୁଣ ସହିତ ଉତ୍ପାଦ ଉତ୍ପାଦନ କରିପାରିବ, ଏବଂ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଘନତା ଏବଂ ପ୍ରାୟ ଶୁଦ୍ଧ ସିଣ୍ଟରିଂ ଅବସ୍ଥା ହାସଲ କରିପାରିବ।
ସାଧାରଣ ପ୍ରୟୋଗ: ଭିଏତନାମ ଯୁଦ୍ଧ ସମୟରେ ମୂଳତଃ ଆମେରିକୀୟ ହେଲିକପ୍ଟର କ୍ରୁ ସଦସ୍ୟଙ୍କ ପାଇଁ ବୁଲେଟପ୍ରୁଫ୍ ଜ୍ୟାକେଟ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହେଉଥିବା, କବଚ ବଜାରକୁ ଗରମ ଚାପଯୁକ୍ତ ବୋରନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଦ୍ୱାରା ବଦଳାଯାଇଥିଲା; ବର୍ତ୍ତମାନ, ଏହା ମୁଖ୍ୟତଃ ଉଚ୍ଚ ମୂଲ୍ୟ-ଯୁକ୍ତ ପରିସ୍ଥିତିରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ, ଯେପରିକି ରଚନା ନିୟନ୍ତ୍ରଣ, ପବିତ୍ରତା ଏବଂ ଘନତା ପାଇଁ ଅତ୍ୟନ୍ତ ଉଚ୍ଚ ଆବଶ୍ୟକତା ଥିବା କ୍ଷେତ୍ର, ଏବଂ ପିନ୍ଧା-ପ୍ରତିରୋଧୀ ଏବଂ ପରମାଣୁ ଶିଳ୍ପ କ୍ଷେତ୍ର।
୪. ପୁନଃକ୍ରିଷ୍ଟାଲାଇଜ୍ ହୋଇଥିବା SiC ସେରାମିକ୍ସ (R-SiC)
ମୁଖ୍ୟ ସୁବିଧା: ସିଣ୍ଟରିଂ ସାହାଯ୍ୟ ଯୋଡିବାର ଆବଶ୍ୟକତା ନାହିଁ, ଏହା ଅତି-ଉଚ୍ଚ ବିଶୁଦ୍ଧତା ଏବଂ ବଡ଼ SiC ଉପକରଣ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିବା ପାଇଁ ଏକ ସାଧାରଣ ପଦ୍ଧତି। ଏହି ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ସ୍ଥୂଳ ଏବଂ ସୂକ୍ଷ୍ମ SiC ପାଉଡରଗୁଡ଼ିକୁ ଅନୁପାତରେ ମିଶ୍ରଣ କରି ଗଠନ କରାଯାଏ, ସେଗୁଡ଼ିକୁ 2200 ~ 2450 ℃ ରେ ଏକ ନିଷ୍କ୍ରିୟ ବାୟୁମଣ୍ଡଳରେ ସିଣ୍ଟର କରାଯାଏ। ସ୍ଥୂଳ କଣିକାଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରେ ସଂସ୍ପର୍ଶରେ ବାଷ୍ପୀଭୂତ ହୋଇ ଘନୀଭୂତ ହୋଇ ମାଟି ମାଡ଼ି ଗଠନ କରେ, ଯାହାର କଠୋରତା ହୀରା ପରେ ଦ୍ୱିତୀୟ ସ୍ଥାନରେ ଥାଏ। SiC ଉଚ୍ଚ ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ଶକ୍ତି, କ୍ଷରଣ ପ୍ରତିରୋଧ, ଅକ୍ସିଡେସନ ପ୍ରତିରୋଧ ଏବଂ ତାପଜ ଆଘାତ ପ୍ରତିରୋଧକୁ ବଜାୟ ରଖେ।
ସାଧାରଣ ପ୍ରୟୋଗ: ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା ଚୁଲି ଫର୍ଣ୍ଣିଚର, ତାପ ବିନିମୟକାରୀ, ଦହନ ନୋଜଲ୍; ଅନ୍ତରୀକ୍ଷ ଏବଂ ସାମରିକ କ୍ଷେତ୍ରରେ, ଏହାକୁ ଇଞ୍ଜିନ, ଟେଲ୍ ଫିନ୍ସ ଏବଂ ଫ୍ୟୁଜେଲେଜ୍ ଭଳି ମହାକାଶଯାନର ଗଠନାତ୍ମକ ଉପାଦାନ ନିର୍ମାଣ ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ, ଯାହା ଉପକରଣ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଏବଂ ସେବା ଜୀବନକୁ ଉନ୍ନତ କରିପାରିବ।
୫. ସିଲିକନ୍ ଅନୁପ୍ରବେଶିତ SiC ସେରାମିକ୍ସ (SiSiC)
ମୁଖ୍ୟ ସୁବିଧା: ଶିଳ୍ପ ଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ ସବୁଠାରୁ ଉପଯୁକ୍ତ, କମ୍ ସିଣ୍ଟରିଂ ସମୟ, ନିମ୍ନ ତାପମାତ୍ରା, ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଘନ ଏବଂ ବିକୃତ ନୁହେଁ, SiC ମାଟ୍ରିକ୍ସ ଏବଂ ଅନୁପ୍ରବେଶିତ Si ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ଗଠିତ, ଦୁଇଟି ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ବିଭକ୍ତ: ତରଳ ଅନୁପ୍ରବେଶ ଏବଂ ଗ୍ୟାସ ଅନୁପ୍ରବେଶ। ପରବର୍ତ୍ତୀର ମୂଲ୍ୟ ଅଧିକ କିନ୍ତୁ ମୁକ୍ତ ସିଲିକର ଘନତା ଏବଂ ସମାନତା ଉନ୍ନତ।
ସାଧାରଣ ପ୍ରୟୋଗ: କମ୍ ପୋରୋସିଟି, ଭଲ ବାୟୁରୋଧୀତା, ଏବଂ କମ୍ ପ୍ରତିରୋଧ ସ୍ଥିର ବିଦ୍ୟୁତ୍ ଦୂର କରିବା ପାଇଁ ସହାୟକ, ବଡ଼, ଜଟିଳ କିମ୍ବା ଫମ୍ପା ଅଂଶ ଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ, ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ଉପକରଣରେ ବହୁଳ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ; ଏହାର ଉଚ୍ଚ ଇଲାଷ୍ଟିକ୍ ମଡ୍ୟୁଲସ୍, ହାଲୁକା, ଉଚ୍ଚ ଶକ୍ତି ଏବଂ ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ବାୟୁରୋଧୀତା ଯୋଗୁଁ, ଏହା ମହାକାଶ କ୍ଷେତ୍ରରେ ପସନ୍ଦିତ ଉଚ୍ଚ-କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମତା ସାମଗ୍ରୀ, ଯାହା ମହାକାଶ ପରିବେଶରେ ଭାର ସହ୍ୟ କରିପାରେ ଏବଂ ଉପକରଣ ସଠିକତା ଏବଂ ସୁରକ୍ଷା ସୁନିଶ୍ଚିତ କରିପାରେ।