"Керамика" турында сүз барганда, күп кеше беренче чиратта көнкүреш савыт-сабалары, декоратив вазалар турында уйлый - сынучан һәм нечкә, "сәнәгать" яки "каты" белән бәйле булмаган кебек. Ләкин бу табигый тәэсирне боза торган керамика төре бар. Аның катылыгы алмаздан кала икенче урында тора, ул югары температурага чыдам, коррозиягә каршы тора, шулай ук изоляцияләнгән һәм үткәргеч була ала, сәнәгать өлкәсендә "күпкырлы" була. Улкремний карбиды керамикасы.
Шахталардагы тузуга чыдам җиһазлардан алып яңа энергияле машиналардагы көч модульләренә кадәр, аэрокосмик җитештерүдәге югары температурага чыдам компонентлардан алып көндәлек механик герметикларга кадәр, кремний карбиды керамикасы үзләренең уникаль үзенчәлекләре белән күп кенә тармакларның нәтиҗәле эшләвен тыныч кына тәэмин итә. Бүген, әйдәгез, бу "гаҗәеп" керамиканы нәрсә аерып тора, шул турында сөйләшик.
1, Иң авырыннан алып иң югары ноктасына кадәр: тузуга чыдамлык өлкәсендә "йөртүче"
Кремний карбиды керамикасының иң билгеле өстенлеге - аның ультра югары катылыгы һәм тузуга чыдамлыгы. Аның Моос катылыгы табигатьтәге иң каты алмаздан кала икенче урында тора, ул гади корычтан, дат басмас корычтан һәм хәтта алюминий оксиды керамикасыннан күпкә катырак.
Бу "катгый" сыйфат аны тузуга һәм ертылуга чыдам булырга тиешле шартларда да балкып тора. Мәсәлән, тау һәм металлургия сәнәгатьләрендә шлам һәм шлак шламын ташу өчен җиһазлар (мәсәлән, шлам насосларының импеллерлары һәм торбаүткәргечләр лайнерлары) еш кына каты минераль кисәкчәләр белән озак вакыт юыла, һәм гади металлар тиз арада эрозиягә дучар була һәм су ага. Кремний карбиды керамикасыннан ясалган компонентлар бу "сыдырылуга" җиңел түзә ала һәм металл компонентларына караганда берничә тапкыр, хәтта ун тапкырдан да артык хезмәт итү вакытына ия, бу җиһазларны алыштыру ешлыгын һәм бәясен шактый киметә.
Сәнәгать шартларында гына түгел, без аның көндәлек тормышта да булуын күрә алабыз - мәсәлән, механик тыгызлагычлардагы кремний карбиды ышкылу пары. Бик яхшы тузуга чыдам булуы белән, ул җиһазларның агып китмәвен тәэмин итә һәм югары тизлектә әйләнү вакытында югалтуларны киметә, су насослары һәм компрессорлар кебек җиһазларның тотрыклы эшләвен тәэмин итә.
2, Югары "каршылык": Югары температура һәм коррозия өчен изоляция
Катылыктан тыш, кремний карбиды керамикасы югары температурага һәм коррозиягә чыдам, бу аларга күп кенә "каты мохиттә" "баганаларыңа ябышып торырга" мөмкинлек бирә.
Югары температурага чыдамлык ягыннан, хәтта 1350 ℃ температурада озак вакыт эшләгәннән соң да, йомшару яки деформация булмаячак. Бу үзенчәлек аны аэрокосмик һәм хәрби сәнәгатьтә "сөекле" итә, мәсәлән, ракета двигательләре өчен насадка, югары температуралы мичләр өчен астар һ.б. буларак кулланыла. Ул тотрыклылыкны саклап калу өчен югары температуралы ялкын яки эрегән металлар белән турыдан-туры бәйләнешкә керә ала. Сәнәгать мичләре һәм металлургик өзлексез кою кебек югары температуралы җитештерү процессларында кремний карбиды керамик компонентлары югары температуралар белән җиңел зыян күрүче металларны алыштыра ала, җиһазларның гомерен озайта.
Коррозиягә чыдамлык ягыннан, кремний карбиды керамикасы гаять көчле химик тотрыклылыкка ия. Әчеме, селтеме яки төрле коррозияле газлар һәм сыеклыклармы, аны "эрозияләү" авыр. Шуңа күрә химия сәнәгатендә ул еш кына реакция савытлары, торбаүткәргечләр һәм коррозияле мохитне ташу өчен клапаннарның тышлыгын ясау өчен кулланыла; әйләнә-тирә мохитне саклау өлкәсендә аның булуын югары концентрацияле кислота-нигезле агынты суларны чистарту җиһазларында да күрергә мөмкин, бу җиһазларның коррозияләнмәвен һәм тотрыклы эшләвен тәэмин итә.
3, Күпкырлы "Сәләт": Каты да, сыгылмалы да була алырлык "Функциональ Оста"
Әгәр дә сез кремний карбиды керамикасының "каты" һәм "нык" кына булуын уйласагыз, сез аларны артык бәяләмисез. Төрле эшкәртү ысулларына карап, аның үткәрүчәнлек, изоляция һәм җылылык үткәрүчәнлеге кебек күп функцияләре булырга мөмкин, бу аны күп функцияле материал итә.
-Үткәргечлек һәм ярымүткәргеч үзлекләре: Башка элементлар белән кушылып, кремний карбиды керамикасы изоляторлардан үткәргечләргә әйләнә ала, хәтта ярымүткәргеч материалларга әйләнә ала. Бу аңа электрон энергия өлкәсендәге осталыкларын күрсәтергә мөмкинлек бирә, мәсәлән, яңа энергия машиналары өчен көч модульләре һәм югары тизлекле поездларда тарту конвертерлары өчен үзәк компонентлар ясау. Традицион кремний материаллары белән чагыштырганда, кремний карбиды ярымүткәргечләре югарырак үткәрүчәнлек нәтиҗәлелегенә һәм түбән энергия куллануга ия, бу яңа энергия машиналарының тизрәк зарядлануына һәм озынрак диапазонга ия булуына, шулай ук көч җиһазларын кечерәк һәм нәтиҗәлерәк итә.
-Бик яхшы җылылык үткәрүчәнлеге: Кремний карбиды керамикасының җылылык үткәрүчәнлеге гади керамиканыкыннан күпкә артып китә, хәтта кайбер металларныкына якынлаша. Бу үзенчәлек аны идеаль җылылык тарату материалы итә, мәсәлән, LED лампаларының һәм электрон чипларның җылылык тарату субстратында ул җылылыкны тиз үткәрә, җиһазларның артык кызу аркасында зарарлануын булдырмый, хезмәт итү вакытын һәм тотрыклылыгын яхшырта ала.
4, Ниһаять: Кремний карбиды керамикасы, сәнәгатьне яңартуның "күренми торган хәрәкәтләндергеч көче"
"Каты һәм тузуга чыдам"нан "югары температуралы коррозиягә чыдамлылык"ка, аннары "күп функциялелеккә" кадәр, кремний карбиды керамикасы кешеләрнең традицион керамика турындагы аңлавын бозды, алар берничә искиткеч үзенчәлек белән югары дәрәҗәдәге җитештерү, яңа энергия, энергия саклау һәм әйләнә-тирә мохитне саклау үсешенә ярдәм итүче төп материалга әйләнде. Ул металл кебек киң таралган яки пластик кебек җиңел түгел, ләкин "авырлыкларны җиңү"не таләп итә торган сәнәгать сценарийларында ул һәрвакыт проблемаларны чишүдә төп көчкә әйләнү өчен үзенең "көчле" үзенчәлекләренә таяна.
Технологияләрнең өзлексез үсеше белән кремний карбиды керамикасын җитештерү бәясе әкренләп кими бара, һәм куллану сценарийлары да даими киңәя. Киләчәктә кремний карбиды керамикасы өстәлү сәбәпле, яңа энергия җиһазлары да, ныклырак сәнәгать машиналары да көчлерәк булырга мөмкин. Сәнәгатьтә яшеренгән бу төр "көчле материал" безнең җитештерүебезне һәм тормышыбызны тыныч кына үзгәртә.
Бастырып чыгару вакыты: 20 сентябрь-2025