דער 'סופּער שווערער שילד' באַהאַלטן אין אינדוסטריעלע רערן: דער סוד פון סיליקאָן קאַרבייד טראָגן-קעגנשטעליקע רערן

ווען די טיילינגס שלאַם פון דער מינע טרעפט דעם רער מיט הויכער שנעלקייט, ווען די הויך-טעמפּעראַטור שלאַק אין דער מעטאַלורגישער וואַרשטאַט ווייטער וואַשן די אינעווייניקסטע וואַנט, און ווען די שטאַרקע זויער לייזונג אין דער כעמישער וואַרשטאַט קאָראָדירט די רער וואַנט טאָג נאָך טאָג – געוויינטלעכע מעטאַל רערליניעס ליקן אָפט נאָך בלויז אַ פּאָר חדשים. אָבער עס איז דאָ אַ טיפּ רערליין וואָס קען איבערלעבן אין אַזאַ "אינדוסטריעלן פּורגאַטאָריום" אומגעשעדיגט, און דאָס איז אַ...טראָגן-קעגנשטעליק רער געמאכט פון סיליקאָן קאַרביידאלס דער קערן מאַטעריאַל. וואָסער סאָרט מאַטעריאַלע אינטעליגענץ באַהאַלט דאָס לכאורה געוויינטלעכע אינדוסטריעלע קאָמפּאָנענט?
א מער האַרטנעקיקער מאַטעריאַל קאָד ווי שטאָל
די געשיכטע פון סיליקאן קאַרבייד האָט זיך אָנגעהויבן אין די שפּעטע 19טע יאָרהונדערט ווען וויסנשאַפֿטלער האָבן אַקסאַדענטאַל אַנטדעקט דעם האַרטן קאַמפּאַונד בשעת זיי האָבן פּרובירט צו פּראָדוצירן סינטעטישן דימענט. עס איז גאָר זעלטן אין נאַטור און איז באַקאַנט ווי "מאָיסאַנייט", בשעת דער סיליקאן קאַרבייד וואָס ווערט גענוצט אין דער אינדוסטריע היינט איז כּמעט אינגאַנצן אַ פּראָדוקט פון קינסטלעכער סינטעז.
דער סוד צו מאַכן סיליקאָן קאַרבייד רערן אַזוי "קעגנשטעליק צו פאַבריקאַציע" ליגט אין זייער אייגנאַרטיקער מיקראָסטרוקטור. אונטער אַן עלעקטראָן מיקראָסקאָפּ, ווייַזן סיליקאָן קאַרבייד קריסטאַלן אַ טעטראַהעדראַל סטרוקטור ענלעך צו דימענט, מיט יעדן סיליקאָן אַטאָם ענג אַרומגענומען מיט פיר קאַרבאָן אַטאָמען, פאָרמינג אַן אַנברעכלעך קאָוואַלענט בונד נעץ. די סטרוקטור גיט עס אַ כאַרדנאַס צווייט נאָר צו דימענט, מיט אַ מאָהס כאַרדנאַס פון 9.5, וואָס מיינט אַז אפילו קאַנטיניואַס עראָוזיע פון קוואַרץ זאַמד (מאָהס כאַרדנאַס פון 7) איז שווער צו לאָזן שפּורן.
נאך זעלטענער איז אז סיליקאן קארבייד איז נישט נאר הארט, נאר אויך העכסט קעגנשטעליק צו הויכע טעמפעראטורן. ביי א הויכער טעמפעראטור פון 1400 ℃, קען עס נאך אלץ האלטן סטאבעלע מעכאנישע אייגנשאפטן, וואס מאכט עס גוט ארבעטן אין הויך-טעמפעראטור סצענארן ווי טראנספארטאציע פון קוילן פודער אין שטאל מעטאלורגיע בלאַסט אויוון און קעסל שלאַק אויסגאס אין טערמישער קראפט דזשענעריישאַן. אין דער זעלבער צייט, איז עס "אימוּן" צו דער עראָזיע פון רובֿ זויערן און אַלקאַליס, און די קעראָוזשאַן קעגנשטעל איז באַזונדערס ווערטפול אין שטאַרק זויער טראַנסמיסיע פּייפּליינז אין דער כעמישער אינדוסטריע.

דיזיין פילאָסאָפֿיע צו פֿאַרלענגערן די לעבן פֿון דער רער־ליניע צען מאָל
פּשוטע האַרטקייט איז נישט גענוג צו באַהאַנדלען קאָמפּלעקסע אינדוסטריעלע סביבות. מאָדערנע סיליקאָן קאַרבייד טראָגן-קעגנשטעליקע רער-ליניעס נעמען אָן קלוגערע קאָמפּאָזיט סטרוקטורן: געוויינטלעך איז די אויסערלעכע שיכט געוויינטלעך קאַרבאָן שטאָל וואָס גיט סטרוקטורעלע שטיצע, די אינערלעכע שיכט איז סיליקאָן קאַרבייד קעראַמיש ליינינג, און עטלעכע רער-ליניעס אויך אַרומוויקלען פייבערגלאַס אויף דער אַרויס צו פֿאַרבעסערן די אַלגעמיינע שטאַרקייט. דער פּלאַן ניט בלויז נוצט די טראָגן-קעגנשטעל מייַלע פון סיליקאָן קאַרבייד, אָבער אויך קאָמפּענסירט פֿאַר די שוואַכקייט פון קעראַמיש מאַטעריאַלן.
אינזשענירן וועלן אויך דורכפירן "אונטערשיידענע פלענער" באזירט אויף דעם גראד פון אפנוץ פון פארשידענע טיילן פון דער רער-ליניע. למשל, אויב דער אויסערלעכער בויגן פון עלנבויגן איז מערסטן אפגענוצט, וועט מען ניצן א דיקערע סיליקאן קארבייד ליינינג; אויב דער אפנוץ אויף דעם אינערלעכן בויגן איז רעלאטיוו לייכט, זאל מען עס צוגעפאסט פארדיןן צו פארזיכערן שטארקייט און פארמיידן מאטעריאל פארלוסט.
די אנווענדונג פון רעאקציע סינטערינג טעכנאָלאָגיע מאכט סיליקאָן קאַרבייד פּייפּליינז מער פּערפעקט. דורך פּינקטלעך קאָנטראָלירן די טעמפּעראַטור און רוי מאַטעריאַל פאַרהעלטעניש, קען דער מאַטעריאַל דערגרייכן אַ געדיכטן צושטאַנד מיט כּמעט נול פּאָראָסיטי, בשעת מען פירט איין גראַפיט קאָמפּאָנענטן צו פאָרמירן אַ זיך-לובריקירנדיקע שיכט. ווען די פליסיקייט שווענקט די פּייפּליין, פאָרמירט די גראַפיט שיכט אַ פּראַטעקטיוו פילם, וואָס רעדוצירט ווייטער די רייַבונג קאָעפיציענט, ווי צו לייגן אַ "לובריקאַציאָן אַרמער" אויף די פּייפּליין.
פֿון אינדוסטריעלער בלוטליניע צו גרינער צוקונפֿט
אין שווערע אינדוסטריעס ווי טערמישע קראפט, מינעריי, מעטאלורגיע, און כעמישע אינזשעניריע, זענען רער-ליניע סיסטעמען ווי די "אינדוסטריעלע בלוטליניע", און זייער פארלעסלעכקייט איז גלייך פארבונדן מיט פראדוקציע זיכערהייט און עפעקטיווקייט. טראדיציאנעלע מעטאל רערן דארפן אפט ווערן פארטרעטן אין 3 חדשים אין שטארקע אפנוץ סביבות, בשעת די לעבנסדויער פון סיליקאן קארבייד אפנוץ-קעגנשטעליקע רערן קען ווערן פארלענגערט מיט מער ווי 10 מאל, שטארק פארקלענערנדיג די אָפטקייט פון דאַונטיים וישאַלט.
די לאַנג-דויערנדיקע אייגנשאַפט ברענגט אויך באַדייטנדיקע ענווייראָנמענטאַלע בענעפיטן. רעדוצירן רער-ליניע פאַרבייַט מיינט רעדוצירן שטאָל קאַנסאַמשאַן, און אַוואַנסירטע שמעלץ טעקנאַלאַדזשיז געניצט אין די פּראָדוקציע פּראָצעס (אַזאַ ווי ESK מעטאָד) קענען צוריקקריגן אָפּפאַל גאַז פֿאַר מאַכט דזשענעריישאַן, ינקריסינג ענערגיע נוצן מיט 20%. אין ימערדזשינג פעלדער אַזאַ ווי ליטיום באַטאַרייע פּראָדוקציע און ענווייראָנמענטאַל שוץ ויסריכט, די קעראָוזשאַן און טראָגן קעגנשטעל פון סיליקאָן קאַרבייד רערן שפּילן אויך אַ וויכטיק ראָלע.
ווען מיר רעדן וועגן אינדוסטריעלן פארשריט, קאנצענטרירן מיר זיך אפט אויף יענע בליצנדיקע הויך-טעק פראדוקטן, אבער מיר פארזעהן גרינג די "הינטער-די-קוליסן העלדן" ווי סיליקאן קארבייד וואס זענען קעגנשטעליק קעגן טראָגן. עס איז דווקא די דאזיגע כידעש וואס מאַקסימיזירט די אייגנשאפטן פון גרונט-מאטעריאלן וואס שטיצט די עפעקטיווע אפעראציע פון מאדערנער אינדוסטריע. פון מינעס ביז פאבריקן, פון הויך-טעמפּעראַטור אויוון ביז כעמישע וואַרשטאַטן, די שטילע "סופּערהאַרטע שילדן" ביישטייערן צו דער זיכערהייט און נאכהאלטיקייט פון אינדוסטריעלער פּראָדוקציע אויף זייער אייגענעם וועג.