சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்களுக்கான 9 சிண்டரிங் டெக்னிக்குகளின் மதிப்பாய்வு

சிலிக்கான் கார்பைடு (SiC), ஒரு முக்கிய கட்டமைப்பு பீங்கான், உயர் வெப்பநிலை வலிமை, கடினத்தன்மை, எலாஸ்டிக் மாடுலஸ், உடைகள் எதிர்ப்பு, வெப்ப கடத்துத்திறன் மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பு உள்ளிட்ட அதன் விதிவிலக்கான பண்புகளுக்கு புகழ்பெற்றது. உயர் வெப்பநிலை சூளை மரச்சாமான்கள், பர்னர் முனைகள், வெப்பப் பரிமாற்றிகள், சீல் மோதிரங்கள் மற்றும் நெகிழ் தாங்கு உருளைகள் ஆகியவற்றில் பாரம்பரிய தொழில்துறை பயன்பாடுகள் முதல் பாலிஸ்டிக் கவசம், விண்வெளி கண்ணாடிகள், குறைக்கடத்தி செதில் சக்ஸ் போன்ற மேம்பட்ட பயன்பாடுகள் வரை இந்த பண்புக்கூறுகள் பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகின்றன. மற்றும் அணு எரிபொருள் உறைப்பூச்சு.

சின்டரிங் செயல்முறை இறுதி பண்புகளை தீர்மானிப்பதில் முக்கியமானதுSiC மட்பாண்டங்கள். ரியாக்ஷன் சின்டரிங், பிரஷர்லெஸ் சின்டரிங், ரீகிரிஸ்டலைசேஷன் சின்டரிங் மற்றும் ஹாட் பிரஸ்சிங் போன்ற நிறுவப்பட்ட முறைகள் முதல் தீப்பொறி பிளாஸ்மா சின்டரிங், ஃபிளாஷ் சின்டரிங் மற்றும் ஊசலாட்ட அழுத்தம் சின்டரிங் போன்ற சமீபத்திய கண்டுபிடிப்புகள் வரை விரிவான ஆராய்ச்சி பல்வேறு சின்டரிங் நுட்பங்களை உருவாக்க வழிவகுத்தது.

ஒன்பது முக்கியமானவற்றை இங்கே நெருக்கமாகப் பாருங்கள்SiC பீங்கான்சிண்டரிங் நுட்பங்கள்:

1. சூடான அழுத்துதல்:

அலீக்ரோ மற்றும் பலர் முன்னோடியாக உள்ளனர். நார்டன் நிறுவனத்தில், சூடான அழுத்தமானது ஒரே நேரத்தில் வெப்பத்தையும் அழுத்தத்தையும் பயன்படுத்துவதை உள்ளடக்குகிறதுSiC தூள்ஒரு டைக்குள் கச்சிதமான. இந்த முறை ஒரே நேரத்தில் அடர்த்தி மற்றும் வடிவமைப்பை செயல்படுத்துகிறது. பயனுள்ள போது, ​​சூடான அழுத்தத்திற்கு சிக்கலான உபகரணங்கள், சிறப்பு இறக்கங்கள் மற்றும் கடுமையான செயல்முறை கட்டுப்பாடு தேவைப்படுகிறது. அதன் வரம்புகளில் அதிக ஆற்றல் நுகர்வு, வரையறுக்கப்பட்ட வடிவ சிக்கலானது மற்றும் அதிக உற்பத்தி செலவுகள் ஆகியவை அடங்கும்.

2. எதிர்வினை சிண்டரிங்:

1950 களில் பி. பாப்பரால் முதன்முதலில் முன்மொழியப்பட்டது, எதிர்வினை சின்டரிங் கலவையை உள்ளடக்கியதுSiC தூள்கார்பன் மூலத்துடன். ஸ்லிப் காஸ்டிங், ட்ரை பிரஸ்ஸிங் அல்லது குளிர் ஐசோஸ்டேடிக் பிரஸ்ஸிங் மூலம் உருவாக்கப்பட்ட பச்சை உடல், சிலிக்கான் ஊடுருவல் செயல்முறைக்கு உட்படுகிறது. வெற்றிடத்தில் அல்லது மந்த வளிமண்டலத்தில் 1500°Cக்கு மேல் வெப்பமடைவது சிலிக்கானை உருகச் செய்கிறது, இது நுண்துளை உடலினுள் நுண்துளைச் செயலின் மூலம் ஊடுருவுகிறது. திரவ அல்லது வாயு சிலிக்கான் கார்பனுடன் வினைபுரிந்து, உள்ள-சிட்டு β-SiC ஐ உருவாக்குகிறது, இது ஏற்கனவே உள்ள SiC துகள்களுடன் பிணைக்கிறது, இதன் விளைவாக அடர்த்தியான பீங்கான் உருவாகிறது.

எதிர்வினை-பிணைக்கப்பட்ட SiC குறைந்த சிண்டரிங் வெப்பநிலை, செலவு-செயல்திறன் மற்றும் அதிக அடர்த்தியைக் கொண்டுள்ளது. சின்டெரிங் போது மிகக் குறைவான சுருக்கம் பெரிய, சிக்கலான வடிவ கூறுகளுக்கு குறிப்பாக பொருத்தமானதாக அமைகிறது. வழக்கமான பயன்பாடுகளில் உயர் வெப்பநிலை சூளை தளபாடங்கள், கதிரியக்க குழாய்கள், வெப்பப் பரிமாற்றிகள் மற்றும் டீசல்புரைசேஷன் முனைகள் ஆகியவை அடங்கும்.

RBSiC படகின் செமிகோரெக்ஸ் செயல்முறை வழி

3. அழுத்தம் இல்லாத சின்டரிங்:

S. Prochazka et al உருவாக்கப்பட்டது. 1974 இல் GE இல், அழுத்தமற்ற சின்டரிங் வெளிப்புற அழுத்தத்தின் தேவையை நீக்குகிறது. 2000-2150 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் வளிமண்டல அழுத்தத்தின் கீழ் (1.01×105 Pa) ஒரு மந்தமான வளிமண்டலத்தில் சின்டரிங் சேர்க்கைகளின் உதவியுடன் அடர்த்தியானது ஏற்படுகிறது. அழுத்தமற்ற சின்டரிங் மேலும் திட-நிலை மற்றும் திரவ-கட்ட சின்டரிங் என வகைப்படுத்தலாம்.

சாலிட்-ஸ்டேட் பிரஷர்லெஸ் சின்டரிங் அதிக அடர்த்தியை (3.10-3.15 g/cm3) இன்டர்கிரானுலர் கண்ணாடி கட்டங்கள் இல்லாமல் அடைகிறது, இதன் விளைவாக விதிவிலக்கான உயர் வெப்பநிலை இயந்திர பண்புகள் 1600 டிகிரி செல்சியஸ் அடையும். இருப்பினும், அதிக சின்டரிங் வெப்பநிலையில் அதிகப்படியான தானிய வளர்ச்சியானது வலிமையை எதிர்மறையாக பாதிக்கும்.

திரவ-கட்ட அழுத்தம் இல்லாத சின்டரிங் SiC செராமிக்ஸின் பயன்பாட்டு நோக்கத்தை விரிவுபடுத்துகிறது. திரவ நிலை, ஒரு கூறு உருகுவதன் மூலம் அல்லது பல கூறுகளின் யூடெக்டிக் எதிர்வினை, அதிக பரவல் பாதையை வழங்குவதன் மூலம் அடர்த்தி இயக்கவியலை மேம்படுத்துகிறது, இது திட-நிலை சின்டரிங் உடன் ஒப்பிடும்போது குறைந்த சின்டெரிங் வெப்பநிலைக்கு வழிவகுக்கிறது. நுண்ணிய தானிய அளவு மற்றும் எஞ்சியிருக்கும் இண்டர்கிரானுலர் திரவ கட்டம், திரவ-கட்ட சின்டர் செய்யப்பட்ட SiC இல், டிரான்ஸ்கிரானுலரில் இருந்து இன்டர்கிரானுலர் எலும்பு முறிவுக்கு மாற்றத்தை ஊக்குவிக்கிறது, நெகிழ்வு வலிமை மற்றும் எலும்பு முறிவு கடினத்தன்மையை அதிகரிக்கிறது.

பிரஷர்லெஸ் சின்டரிங் என்பது முதிர்ந்த தொழில்நுட்பமாகும், இது செலவு-செயல்திறன் மற்றும் வடிவ பல்துறை போன்ற நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது. சாலிட்-ஸ்டேட் சின்டர்டு SiC, குறிப்பாக, அதிக அடர்த்தி, சீரான நுண் கட்டமைப்பு மற்றும் சிறந்த ஒட்டுமொத்த செயல்திறன் ஆகியவற்றை வழங்குகிறது, இது சீல் மோதிரங்கள் மற்றும் நெகிழ் தாங்கு உருளைகள் போன்ற உடைகள் மற்றும் அரிப்பை-எதிர்ப்பு கூறுகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகிறது.

அழுத்தம் இல்லாத சிலிக்கான் கார்பைடு கவசம்

4. மறுபடிகமயமாக்கல் சின்டரிங்:

1980 களில், க்ரீகெஸ்மேன் உயர் செயல்திறன் மறுபடிகப்படுத்தப்பட்ட புனைகதையை நிரூபித்தார்SiC மட்பாண்டங்கள்ஸ்லிப் காஸ்டிங் மூலம் 2450 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் சிண்டரிங் செய்யப்படுகிறது. இந்த நுட்பம் FCT (ஜெர்மனி) மற்றும் நார்டன் (அமெரிக்கா) ஆகியவற்றால் பெரிய அளவிலான உற்பத்திக்கு விரைவாக ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டது.

மறுபடிகப்படுத்தப்பட்ட SiC ஆனது வெவ்வேறு அளவுகளில் SiC துகள்களை அடைப்பதன் மூலம் உருவாக்கப்பட்ட ஒரு பச்சை நிற உடலை சின்டெர் செய்வதை உள்ளடக்குகிறது. நுண்ணிய துகள்கள், கரடுமுரடான துகள்களின் இடைவெளிகளுக்குள் ஒரே மாதிரியாக விநியோகிக்கப்படுகின்றன, கட்டுப்படுத்தப்பட்ட வளிமண்டலத்தின் கீழ் 2100 ° C க்கும் அதிகமான வெப்பநிலையில் பெரிய துகள்களின் தொடர்பு புள்ளிகளில் ஆவியாகி ஒடுக்கப்படுகின்றன. இந்த ஆவியாதல்-ஒடுக்குதல் பொறிமுறையானது துகள் கழுத்தில் புதிய தானிய எல்லைகளை உருவாக்குகிறது, இது தானிய வளர்ச்சி, கழுத்து உருவாக்கம் மற்றும் எஞ்சிய போரோசிட்டி கொண்ட ஒரு சின்டர் செய்யப்பட்ட உடல் ஆகியவற்றிற்கு வழிவகுக்கிறது.

மறுபடிகப்படுத்தப்பட்ட SiC இன் முக்கிய அம்சங்கள் பின்வருமாறு:

குறைந்தபட்ச சுருக்கம்: சின்டரிங் போது தானிய எல்லை அல்லது அளவு பரவல் இல்லாததால், மிகக் குறைவான சுருக்கம் ஏற்படுகிறது.

நியர்-நெட் ஷேப்பிங்: சின்டெர்டு அடர்த்தி பச்சை உடல் அடர்த்திக்கு கிட்டத்தட்ட ஒரே மாதிரியாகவே உள்ளது.

சுத்தமான தானிய எல்லைகள்: மறுபடிகப்படுத்தப்பட்ட SiC கண்ணாடி கட்டங்கள் அல்லது அசுத்தங்கள் இல்லாத சுத்தமான தானிய எல்லைகளை வெளிப்படுத்துகிறது.

எஞ்சிய போரோசிட்டி: சின்டர் செய்யப்பட்ட உடல் பொதுவாக 10-20% போரோசிட்டியை தக்க வைத்துக் கொள்ளும்.

5. ஹாட் ஐசோஸ்டேடிக் பிரஸ்ஸிங் (HIP):

HIP ஆனது அடர்த்தியை அதிகரிக்க மந்த வாயு அழுத்தத்தை (பொதுவாக ஆர்கான்) பயன்படுத்துகிறது. SiC தூள் காம்பாக்ட், ஒரு கண்ணாடி அல்லது உலோக கொள்கலனுக்குள் அடைக்கப்பட்டு, உலைக்குள் ஐசோஸ்டேடிக் அழுத்தத்திற்கு உட்படுத்தப்படுகிறது. சின்டரிங் வரம்பிற்கு வெப்பநிலை உயரும் போது, ​​ஒரு அமுக்கி பல மெகாபாஸ்கல்களின் ஆரம்ப வாயு அழுத்தத்தை பராமரிக்கிறது. வெப்பத்தின் போது இந்த அழுத்தம் படிப்படியாக அதிகரிக்கிறது, 200 MPa வரை அடையும், உள் துளைகளை திறம்பட நீக்குகிறது மற்றும் அதிக அடர்த்தியை அடைகிறது.

6. ஸ்பார்க் பிளாஸ்மா சின்டரிங் (SPS):

SPS என்பது உலோகங்கள், மட்பாண்டங்கள் மற்றும் கலவைகள் உட்பட அடர்த்தியான பொருட்களை உற்பத்தி செய்வதற்கான ஒரு புதுமையான தூள் உலோகவியல் நுட்பமாகும். தூள் துகள்களுக்கு இடையில் ஒரு துடிப்புள்ள மின்னோட்டத்தையும் தீப்பொறி பிளாஸ்மாவையும் உருவாக்க இது உயர் ஆற்றல் மின் துடிப்புகளைப் பயன்படுத்துகிறது. இந்த உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்ட வெப்பமாக்கல் மற்றும் பிளாஸ்மா உருவாக்கம் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த வெப்பநிலை மற்றும் குறுகிய காலத்தில் நிகழ்கிறது, இது விரைவான சின்டரிங் செயல்படுத்துகிறது. இந்த செயல்முறை மேற்பரப்பு அசுத்தங்களை திறம்பட நீக்குகிறது, துகள் மேற்பரப்புகளை செயல்படுத்துகிறது மற்றும் விரைவான அடர்த்தியை ஊக்குவிக்கிறது. SPS ஆனது Al2O3 மற்றும் Y2O3 ஐப் பயன்படுத்தி அடர்த்தியான SiC மட்பாண்டங்களை சின்டரிங் எய்ட்களாக உருவாக்குவதற்கு வெற்றிகரமாகப் பயன்படுத்தப்பட்டது.

7. மைக்ரோவேவ் சின்டரிங்:

வழக்கமான வெப்பமாக்கல் போலல்லாமல், மைக்ரோவேவ் சின்டரிங் என்பது மைக்ரோவேவ் மின்காந்த புலத்தில் உள்ள பொருட்களின் மின்கடத்தா இழப்பை வால்யூமெட்ரிக் வெப்பமாக்கல் மற்றும் சின்டரிங் அடைய உதவுகிறது. இந்த முறை குறைந்த சின்டரிங் வெப்பநிலை, வேகமான வெப்ப விகிதங்கள் மற்றும் மேம்படுத்தப்பட்ட அடர்த்தி போன்ற நன்மைகளை வழங்குகிறது. நுண்ணலை சிண்டரிங் செய்யும் போது மேம்படுத்தப்பட்ட வெகுஜன போக்குவரத்து நுண்ணிய நுண் கட்டமைப்புகளை ஊக்குவிக்கிறது.

8. Flash Sintering:

ஃப்ளாஷ் சின்டரிங் (FS) அதன் குறைந்த ஆற்றல் நுகர்வு மற்றும் அதிவேக சின்டரிங் இயக்கவியல் ஆகியவற்றால் கவனத்தை ஈர்த்துள்ளது. உலைக்குள் ஒரு பச்சை நிற உடலில் மின்னழுத்தத்தைப் பயன்படுத்துவதை செயல்முறை உள்ளடக்கியது. வாசலில் வெப்பநிலையை அடைந்தவுடன், மின்னோட்டத்தின் திடீர் நேரியல் அதிகரிப்பு விரைவான ஜூல் வெப்பத்தை உருவாக்குகிறது, இது நொடிகளில் உடனடி அடர்த்திக்கு வழிவகுக்கிறது.

9. ஆஸிலேட்டரி பிரஷர் சிண்டரிங் (OPS):

சின்டரிங் போது மாறும் அழுத்தத்தை அறிமுகப்படுத்துவது, துகள்களின் இடையீடு மற்றும் ஒருங்கிணைப்பை சீர்குலைத்து, துளை அளவு மற்றும் விநியோகத்தை குறைக்கிறது. இது அதிக அடர்த்தியான, நுண்ணிய மற்றும் ஒரே மாதிரியான நுண் கட்டமைப்புகளில் விளைகிறது, அதிக வலிமை மற்றும் நம்பகமான மட்பாண்டங்களை அளிக்கிறது. சிங்குவா பல்கலைக்கழகத்தில் Xie Zhipeng இன் குழுவால் முன்னோடியாக, OPS ஆனது வழக்கமான சின்டரிங்கில் நிலையான நிலையான அழுத்தத்தை மாறும் அலைவு அழுத்தத்துடன் மாற்றுகிறது.

OPS பல நன்மைகளை வழங்குகிறது:

மேம்படுத்தப்பட்ட பச்சை அடர்த்தி: தொடர்ச்சியான ஊசலாட்ட அழுத்தம் துகள் மறுசீரமைப்பை ஊக்குவிக்கிறது, தூள் கச்சிதமான பச்சை அடர்த்தியை கணிசமாக அதிகரிக்கிறது.

அதிகரித்த சிண்டரிங் டிரைவிங் ஃபோர்ஸ்: ஓபிஎஸ் அடர்த்தி, தானிய சுழற்சியை மேம்படுத்துதல், நெகிழ் மற்றும் பிளாஸ்டிக் ஓட்டம் ஆகியவற்றிற்கு அதிக உந்து சக்தியை வழங்குகிறது. இது சின்டரிங்கின் பிற்கால கட்டங்களில் குறிப்பாக நன்மை பயக்கும், அங்கு கட்டுப்படுத்தப்பட்ட அலைவு அதிர்வெண் மற்றும் வீச்சு ஆகியவை தானிய எல்லைகளில் எஞ்சியிருக்கும் துளைகளை திறம்பட நீக்குகிறது.

ஆஸிலேட்டரி பிரஷர் சின்டரிங் கருவியின் புகைப்படம்

பொதுவான நுட்பங்களின் ஒப்பீடு:

இந்த நுட்பங்களில், எதிர்வினை சின்டரிங், பிரஷர்லெஸ் சின்டரிங் மற்றும் ரீகிரிஸ்டலைசேஷன் சின்டரிங் ஆகியவை தொழில்துறை SiC உற்பத்திக்காக பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, ஒவ்வொன்றும் தனித்துவமான நன்மைகள், இதன் விளைவாக தனித்துவமான நுண் கட்டமைப்புகள், பண்புகள் மற்றும் பயன்பாடுகள் உள்ளன.

எதிர்வினை-பிணைக்கப்பட்ட SiC:குறைந்த சிண்டரிங் வெப்பநிலை, செலவு-செயல்திறன், குறைந்தபட்ச சுருக்கம் மற்றும் அதிக அடர்த்தி ஆகியவற்றை வழங்குகிறது, இது பெரிய, சிக்கலான வடிவ கூறுகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகிறது. வழக்கமான பயன்பாடுகளில் உயர் வெப்பநிலை சூளை மரச்சாமான்கள், பர்னர் முனைகள், வெப்பப் பரிமாற்றிகள் மற்றும் ஆப்டிகல் பிரதிபலிப்பான்கள் ஆகியவை அடங்கும்.

அழுத்தமற்ற சின்டர்டு SiC:செலவு-செயல்திறன், வடிவ பல்துறை, அதிக அடர்த்தி, சீரான நுண் கட்டமைப்பு மற்றும் சிறந்த ஒட்டுமொத்த பண்புகளை வழங்குகிறது, இது முத்திரைகள், நெகிழ் தாங்கு உருளைகள், பாலிஸ்டிக் கவசம், ஆப்டிகல் பிரதிபலிப்பாளர்கள் மற்றும் குறைக்கடத்தி செதில் சக் போன்ற துல்லியமான கூறுகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகிறது.

மறுபடிகப்படுத்தப்பட்ட SiC:தூய SiC கட்டங்கள், அதிக தூய்மை, அதிக போரோசிட்டி, சிறந்த வெப்ப கடத்துத்திறன் மற்றும் வெப்ப அதிர்ச்சி எதிர்ப்பு ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது, இது உயர் வெப்பநிலை சூளை மரச்சாமான்கள், வெப்பப் பரிமாற்றிகள் மற்றும் பர்னர் முனைகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகிறது.**

Semicorex இல் நாங்கள் நிபுணத்துவம் பெற்றுள்ளோம்SiC செராமிக்ஸ் மற்றும் பிறபீங்கான் பொருட்கள்குறைக்கடத்தி உற்பத்தியில் பயன்படுத்தப்பட்டது, உங்களுக்கு ஏதேனும் விசாரணைகள் இருந்தால் அல்லது கூடுதல் விவரங்கள் தேவைப்பட்டால், தயவுசெய்து எங்களைத் தொடர்புகொள்ள தயங்க வேண்டாம்.

தொடர்பு தொலைபேசி: +86-13567891907

மின்னஞ்சல்: sales@semicorex.com