సిలికాన్ కార్బైడ్ సిరామిక్స్ యొక్క "క్లోన్ టెక్నిక్": ఐదు ప్రధాన స్రవంతి రకాల విశ్లేషణ

సిలికాన్ కార్బైడ్ (SiC) సిరామిక్స్తక్కువ ఉష్ణ విస్తరణ గుణకం, అధిక ఉష్ణ వాహకత, అధిక కాఠిన్యం మరియు అద్భుతమైన ఉష్ణ మరియు రసాయన స్థిరత్వం కారణంగా అధిక-ఉష్ణోగ్రత నిర్మాణ సిరామిక్స్ రంగంలో ప్రధాన పదార్థంగా మారాయి. ఏరోస్పేస్, అణుశక్తి, సైనిక మరియు సెమీకండక్టర్స్ వంటి కీలక రంగాలలో వీటిని విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తున్నారు.
అయితే, అత్యంత బలమైన సమయోజనీయ బంధాలు మరియు SiC యొక్క తక్కువ విస్తరణ గుణకం దాని సాంద్రతను కష్టతరం చేస్తాయి. ఈ లక్ష్యంతో, పరిశ్రమ వివిధ సింటరింగ్ సాంకేతికతలను అభివృద్ధి చేసింది మరియు వివిధ సాంకేతికతల ద్వారా తయారు చేయబడిన SiC సిరామిక్‌లు సూక్ష్మ నిర్మాణం, లక్షణాలు మరియు అనువర్తన దృశ్యాలలో గణనీయమైన తేడాలను కలిగి ఉన్నాయి. ఐదు ప్రధాన స్రవంతి సిలికాన్ కార్బైడ్ సిరామిక్‌ల యొక్క ప్రధాన లక్షణాల విశ్లేషణ ఇక్కడ ఉంది.
1. నాన్-ప్రెజర్ సింటర్డ్ SiC సిరామిక్స్ (S-SiC)
ప్రధాన ప్రయోజనాలు: బహుళ అచ్చు ప్రక్రియలకు అనుకూలం, తక్కువ ఖర్చు, ఆకారం మరియు పరిమాణం ద్వారా పరిమితం కాదు, ఇది సామూహిక ఉత్పత్తిని సాధించడానికి సులభమైన సింటరింగ్ పద్ధతి. ఆక్సిజన్ యొక్క ట్రేస్ మొత్తాలను కలిగి ఉన్న β – SiCకి బోరాన్ మరియు కార్బన్‌ను జోడించడం ద్వారా మరియు దాదాపు 2000 ℃ వద్ద జడ వాతావరణంలో సింటరింగ్ చేయడం ద్వారా, 98% సైద్ధాంతిక సాంద్రత కలిగిన సింటర్డ్ బాడీని పొందవచ్చు. రెండు ప్రక్రియలు ఉన్నాయి: ఘన దశ మరియు ద్రవ దశ. మునుపటిది అధిక సాంద్రత మరియు స్వచ్ఛతను కలిగి ఉంటుంది, అలాగే అధిక ఉష్ణ వాహకత మరియు అధిక-ఉష్ణోగ్రత బలాన్ని కలిగి ఉంటుంది.
సాధారణ అనువర్తనాలు: దుస్తులు-నిరోధకత మరియు తుప్పు-నిరోధక సీలింగ్ రింగులు మరియు స్లైడింగ్ బేరింగ్‌ల భారీ ఉత్పత్తి; దాని అధిక కాఠిన్యం, తక్కువ నిర్దిష్ట గురుత్వాకర్షణ మరియు మంచి బాలిస్టిక్ పనితీరు కారణంగా, ఇది వాహనాలు మరియు ఓడలకు బుల్లెట్‌ప్రూఫ్ కవచంగా, అలాగే పౌర సేఫ్‌లు మరియు నగదు రవాణా వాహనాలను రక్షించడానికి విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. దీని బహుళ హిట్ నిరోధకత సాధారణ SiC సిరామిక్‌ల కంటే మెరుగైనది మరియు స్థూపాకార తేలికపాటి రక్షణ కవచం యొక్క ఫ్రాక్చర్ పాయింట్ 65 టన్నులకు పైగా చేరుకుంటుంది.
2. రియాక్షన్ సింటర్డ్ SiC సిరామిక్స్ (RB SiC)
ప్రధాన ప్రయోజనాలు: అద్భుతమైన యాంత్రిక పనితీరు, అధిక బలం, తుప్పు నిరోధకత మరియు ఆక్సీకరణ నిరోధకత; తక్కువ సింటరింగ్ ఉష్ణోగ్రత మరియు ఖర్చు, నికర పరిమాణానికి దగ్గరగా ఏర్పడే సామర్థ్యం. ఈ ప్రక్రియలో కార్బన్ మూలాన్ని SiC పౌడర్‌తో కలిపి బిల్లెట్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తారు. అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద, కరిగిన సిలికాన్ బిల్లెట్‌లోకి చొరబడి కార్బన్‌తో చర్య జరిపి β – SiCని ఏర్పరుస్తుంది, ఇది అసలు α – SiCతో కలిసి రంధ్రాలను నింపుతుంది. సింటరింగ్ సమయంలో పరిమాణ మార్పు చిన్నది, ఇది సంక్లిష్ట ఆకారపు ఉత్పత్తుల పారిశ్రామిక ఉత్పత్తికి అనుకూలంగా ఉంటుంది.
సాధారణ అనువర్తనాలు: అధిక ఉష్ణోగ్రత బట్టీ పరికరాలు, రేడియంట్ ట్యూబ్‌లు, హీట్ ఎక్స్ఛేంజర్లు, డీసల్ఫరైజేషన్ నాజిల్‌లు; దాని తక్కువ ఉష్ణ విస్తరణ గుణకం, అధిక సాగే మాడ్యులస్ మరియు నియర్ నెట్ ఫార్మింగ్ లక్షణాల కారణంగా, ఇది స్పేస్ రిఫ్లెక్టర్‌లకు అనువైన పదార్థంగా మారింది; ఇది ఎలక్ట్రానిక్ ట్యూబ్‌లు మరియు సెమీకండక్టర్ చిప్ తయారీ పరికరాలకు సపోర్టింగ్ ఫిక్చర్‌గా క్వార్ట్జ్ గ్లాస్‌ను కూడా భర్తీ చేయగలదు.

3. హాట్ ప్రెస్డ్ సింటర్డ్ SiC సిరామిక్స్ (HP SiC)
ప్రధాన ప్రయోజనం: అధిక ఉష్ణోగ్రత మరియు అధిక పీడనం కింద సింక్రోనస్ సింటరింగ్, పౌడర్ థర్మోప్లాస్టిక్ స్థితిలో ఉంటుంది, ఇది ద్రవ్యరాశి బదిలీ ప్రక్రియకు అనుకూలంగా ఉంటుంది.ఇది తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద మరియు తక్కువ సమయంలో చక్కటి ధాన్యాలు, అధిక సాంద్రత మరియు మంచి యాంత్రిక లక్షణాలతో ఉత్పత్తులను ఉత్పత్తి చేయగలదు మరియు పూర్తి సాంద్రత మరియు స్వచ్ఛమైన సింటరింగ్ స్థితికి దగ్గరగా ఉంటుంది.
సాధారణ అప్లికేషన్: మొదట వియత్నాం యుద్ధంలో US హెలికాప్టర్ సిబ్బందికి బుల్లెట్ ప్రూఫ్ దుస్తులుగా ఉపయోగించారు, ఆర్మర్ మార్కెట్‌ను వేడిగా నొక్కిన బోరాన్ కార్బైడ్‌తో భర్తీ చేశారు; ప్రస్తుతం, ఇది ఎక్కువగా అధిక విలువ-జోడించిన దృశ్యాలలో ఉపయోగించబడుతుంది, ఉదాహరణకు కూర్పు నియంత్రణ, స్వచ్ఛత మరియు సాంద్రత కోసం చాలా ఎక్కువ అవసరాలు ఉన్న క్షేత్రాలు, అలాగే దుస్తులు-నిరోధకత మరియు అణు పరిశ్రమ క్షేత్రాలు.
4. రీస్ఫటికీకరించిన SiC సిరామిక్స్ (R-SiC)
ప్రధాన ప్రయోజనం: సింటరింగ్ సహాయాలను జోడించాల్సిన అవసరం లేదు, ఇది అల్ట్రా-హై ప్యూరిటీ మరియు పెద్ద SiC పరికరాలను తయారు చేయడానికి ఒక సాధారణ పద్ధతి. ఈ ప్రక్రియలో ముతక మరియు చక్కటి SiC పౌడర్‌లను నిష్పత్తిలో కలిపి వాటిని ఏర్పరచడం, 2200~2450 ℃ వద్ద జడ వాతావరణంలో సింటరింగ్ చేయడం జరుగుతుంది. ముతక కణాల మధ్య సంపర్కం వద్ద సూక్ష్మ కణాలు ఆవిరైపోయి ఘనీభవించి సిరామిక్‌లను ఏర్పరుస్తాయి, కాఠిన్యం వజ్రం తర్వాత రెండవ స్థానంలో ఉంటుంది. SiC అధిక-ఉష్ణోగ్రత బలం, తుప్పు నిరోధకత, ఆక్సీకరణ నిరోధకత మరియు ఉష్ణ షాక్ నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది.
సాధారణ అనువర్తనాలు: అధిక ఉష్ణోగ్రత బట్టీ ఫర్నిచర్, ఉష్ణ వినిమాయకాలు, దహన నాజిల్‌లు; ఏరోస్పేస్ మరియు సైనిక రంగాలలో, దీనిని ఇంజిన్లు, టెయిల్ ఫిన్స్ మరియు ఫ్యూజ్‌లేజ్ వంటి అంతరిక్ష నౌక నిర్మాణ భాగాలను తయారు చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు, ఇది పరికరాల పనితీరు మరియు సేవా జీవితాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది.
5. సిలికాన్ ఇన్‌ఫిల్ట్రేటెడ్ SiC సిరామిక్స్ (SiSiC)
ప్రధాన ప్రయోజనాలు: పారిశ్రామిక ఉత్పత్తికి అత్యంత అనుకూలమైనది, తక్కువ సింటరింగ్ సమయం, తక్కువ ఉష్ణోగ్రత, పూర్తిగా దట్టమైనది మరియు వైకల్యం చెందనిది, SiC మ్యాట్రిక్స్ మరియు ఇన్‌ఫిల్ట్రేటెడ్ Si దశతో కూడి ఉంటుంది, రెండు ప్రక్రియలుగా విభజించబడింది: ద్రవ చొరబాటు మరియు వాయువు చొరబాటు. తరువాతిది ఎక్కువ ధరను కలిగి ఉంటుంది కానీ మెరుగైన సాంద్రత మరియు ఉచిత సిలికాన్ యొక్క ఏకరూపతను కలిగి ఉంటుంది.
సాధారణ అనువర్తనాలు: తక్కువ సచ్ఛిద్రత, మంచి గాలి చొరబడకపోవడం మరియు తక్కువ నిరోధకత స్థిర విద్యుత్తును తొలగించడానికి అనుకూలంగా ఉంటాయి, పెద్ద, సంక్లిష్టమైన లేదా బోలు భాగాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి అనుకూలంగా ఉంటాయి, సెమీకండక్టర్ ప్రాసెసింగ్ పరికరాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడతాయి; దాని అధిక సాగే మాడ్యులస్, తేలికైనది, అధిక బలం మరియు అద్భుతమైన గాలి చొరబడకపోవడం కారణంగా, ఇది ఏరోస్పేస్ రంగంలో ప్రాధాన్యత కలిగిన అధిక-పనితీరు పదార్థం, ఇది అంతరిక్ష వాతావరణంలో లోడ్‌లను తట్టుకోగలదు మరియు పరికరాల ఖచ్చితత్వం మరియు భద్రతను నిర్ధారిస్తుంది.