ಪೋರಸ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ ತಯಾರಿಸುವ ವಿಧಾನ ಏನು?

ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ (SiC) ಪಿಂಗಾಣಿಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಡಸುತನ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ, ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣೆಯ ಸಣ್ಣ ಗುಣಾಂಕ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ, ಉತ್ತಮ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ಥಿರತೆ, ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಉಷ್ಣ ಆಘಾತ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮತ್ತು ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಪ್ರತಿರೋಧದಿಂದಾಗಿ ವಿವಿಧ ಮುಂದುವರಿದ ಉತ್ಪಾದನಾ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಬಹಳ ಹಿಂದಿನಿಂದಲೂ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಪಿಂಗಾಣಿಗಳ ಮೇಲೆ ತಿಳಿಸಿದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಜೊತೆಗೆ, ಸರಂಧ್ರ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಪಿಂಗಾಣಿಗಳು, ಅವುಗಳ ವಿಶಿಷ್ಟ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕ ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಯೊಂದಿಗೆ, ಲೋಹಶಾಸ್ತ್ರ, ರಾಸಾಯನಿಕ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್, ಪರಿಸರ ಸಂರಕ್ಷಣೆ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯಂತಹ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ವಿಶಾಲವಾದ ಅನ್ವಯಿಕ ನಿರೀಕ್ಷೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಪಿಂಗಾಣಿಗಳ ಅನ್ವಯ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತವೆ.

ವಿಶೇಷ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳುಸರಂಧ್ರ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಅವುಗಳ ವಿಶಿಷ್ಟ ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಯಿಂದ ಪ್ರಯೋಜನ ಪಡೆಯುತ್ತವೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಸರಂಧ್ರತೆ, ರಂಧ್ರದ ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ವಿತರಣೆ ಮತ್ತು ರಂಧ್ರದ ಆಕಾರ ಇತ್ಯಾದಿ ಸೇರಿವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಅಪೇಕ್ಷಿತ ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಯನ್ನು ಪಡೆಯಲು ತಯಾರಿ ವಿಧಾನದ ಮೂಲಕ ಅದರ ಸರಂಧ್ರತೆ, ರಂಧ್ರದ ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ವಿತರಣೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವುದು ಹಾಗೂ ರಂಧ್ರಗಳ ಆಕಾರವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವುದು ಅವಶ್ಯಕ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಅದರ ತಯಾರಿಕೆಯ ವಿಧಾನವು ಯಾವಾಗಲೂ ಜನರ ಸಂಶೋಧನೆಯ ಕೇಂದ್ರಬಿಂದುವಾಗಿದೆ. ಈ ಲೇಖನವು ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ದೇಶ ಮತ್ತು ವಿದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಸರಂಧ್ರ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಪಿಂಗಾಣಿಗಳ ತಯಾರಿಕೆಯ ವಿಧಾನಗಳಲ್ಲಿನ ಸಂಶೋಧನಾ ಪ್ರಗತಿಯನ್ನು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಪರಿಶೀಲಿಸುತ್ತದೆ.

1. ಭೌತಿಕ ವಿಧಾನ

ಭೌತಿಕ ವಿಧಾನವು ಸರಂಧ್ರ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿನ ಖಾಲಿಜಾಗಗಳು ತಯಾರಿಕೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಅಥವಾ ಹೊಸ ವಸ್ತುಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯಿಲ್ಲದೆ ಹಲವಾರು ಭೌತಿಕ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತವೆ ಎಂಬ ಅಂಶವನ್ನು ಉಲ್ಲೇಖಿಸುತ್ತದೆ. ಘನ ಪದಾರ್ಥಗಳ ಉಷ್ಣ ಸಂಕೋಚನ, ದ್ರವ ಹಂತದ ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಘನ ಹಂತದ ನೇರ ಉತ್ಪತನದಿಂದ ಉಳಿದಿರುವ ಖಾಲಿಜಾಗಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸುವುದು ಮುಖ್ಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ವಿಧಾನಗಳಲ್ಲಿ ಕಣ ಪೇರಿಸುವ ವಿಧಾನ, ಫ್ರೀಜ್-ಒಣಗಿಸುವ ವಿಧಾನ, ಸೋಲ್-ಜೆಲ್ ವಿಧಾನ ಇತ್ಯಾದಿ ಸೇರಿವೆ. ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಹೊರಹೊಮ್ಮಿರುವ 3D ಮುದ್ರಣ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಮುದ್ರಿಸಲು ಮತ್ತು ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಸಹ ಬಳಸಬಹುದು.

೧.೧ ಕಣಗಳನ್ನು ಜೋಡಿಸುವ ವಿಧಾನ

ಕಣ ಪ್ಯಾಕಿಂಗ್ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ವಿಧಾನವು ಸರಂಧ್ರ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ ತಯಾರಿಸಲು ಸರಳವಾದ ಮಾರ್ಗವಾಗಿದೆ. ಈ ವಿಧಾನದ ತತ್ವವೆಂದರೆ ಸೆರಾಮಿಕ್ ಕಣಗಳ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ವಿಭಿನ್ನ SiC ಕಣಗಳ ನಡುವೆ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ಕುತ್ತಿಗೆಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುವುದು, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಕಣಗಳ ಸಂಗ್ರಹಣೆಯು ಸರಂಧ್ರ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು, ಕಡಿಮೆ ಕರಗುವ ಬಿಂದುವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರಮಾಣದ ಬೈಂಡರ್ ಅನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ವಿಭಿನ್ನ SiC ಕಣಗಳ ನಡುವೆ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಸೇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕಣ ಪ್ಯಾಕಿಂಗ್ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ವಿಧಾನದಲ್ಲಿನ ಎಲ್ಲಾ ರಂಧ್ರಗಳು SiC ಕಣಗಳ ನಡುವಿನ ಪ್ಯಾಕಿಂಗ್ ಅಂತರಗಳಿಂದ ರೂಪಾಂತರಗೊಳ್ಳುವುದರಿಂದ, ಪುಡಿ ಗಾತ್ರ, ಬೈಂಡರ್‌ನ ಪ್ರಕಾರ ಮತ್ತು ಸೇರ್ಪಡೆ ಪ್ರಮಾಣ ಮತ್ತು ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸಿದ್ಧಪಡಿಸಿದ ಸರಂಧ್ರ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್‌ನ ಸರಂಧ್ರತೆ ಮತ್ತು ರಂಧ್ರದ ಗಾತ್ರವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದು.

ಕಣಗಳ ಜೋಡಣೆ ವಿಧಾನದ ಮೂಲಕ ಸರಂಧ್ರ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ ತಯಾರಿಕೆಗೆ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ರಂಧ್ರ-ರೂಪಿಸುವ ಏಜೆಂಟ್‌ಗಳ ಸೇರ್ಪಡೆ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಸರಳ ಮತ್ತು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಸುಲಭವಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ವಿಧಾನದಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾದ ಸರಂಧ್ರ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್‌ನ ಸರಂಧ್ರತೆಯು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಇರುತ್ತದೆ. ರಂಧ್ರಗಳ ಆಕಾರ, ರಂಧ್ರದ ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ಸರಂಧ್ರತೆಯು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಗಳ ಕಣಗಳ ಆಕಾರ, ಕಣದ ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ವಿತರಣೆ ಹಾಗೂ ಸಿಂಟರ್ ಮಾಡುವ ಮಟ್ಟದಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ.

೧.೨ ಫ್ರೀಜ್-ಒಣಗಿಸುವ ವಿಧಾನ

ಫ್ರೀಜ್-ಡ್ರೈಯಿಂಗ್ ಎನ್ನುವುದು ಸೆರಾಮಿಕ್ ಸಮುಚ್ಚಯಗಳನ್ನು ನೀರು ಅಥವಾ ಸಾವಯವ ದ್ರಾವಕಗಳೊಂದಿಗೆ ಏಕರೂಪವಾಗಿ ಬೆರೆಸಿ ಸ್ಲರಿಯನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಒಂದು ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ಸೂಕ್ತ ಪ್ರಮಾಣದ ಡಿಸ್ಪರ್ಸೆಂಟ್‌ಗಳು ಅಥವಾ ಬೈಂಡರ್‌ಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಸ್ಲರಿಯನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ನಂತರ, ಚೆನ್ನಾಗಿ ಬೆರೆಸಿದ ಸ್ಲರಿಯನ್ನು ಅಚ್ಚಿನಲ್ಲಿ ಸುರಿಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಫ್ರೀಜ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ದ್ರವ ಹಂತದ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಘನೀಕರಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ತರುವಾಯ, ಘನೀಕೃತ ಘನ ಹಂತವನ್ನು ಉತ್ಪತನಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಒತ್ತಡ ಕಡಿತ ಅಥವಾ ನಿರ್ವಾತ ಒಣಗಿಸುವ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯ ಮೂಲಕ ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸ್ಲರಿ ಒಳಗೆ ದಿಕ್ಕಿನತ್ತ ಜೋಡಿಸಲಾದ ರಂಧ್ರ ರಚನೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಹಸಿರು ದೇಹವನ್ನು ಪಡೆಯುವ ಮತ್ತು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ರಂಧ್ರವಿರುವ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್‌ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಅದನ್ನು ಸಿಂಟರ್ ಮಾಡುವ ವಿಧಾನ.

೧.೩ ೩ಡಿ ಮುದ್ರಣ ವಿಧಾನ

ಸರಂಧ್ರ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ ತಯಾರಿಸಲು 3D ಮುದ್ರಣ ವಿಧಾನವು ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾದ ಹೊಸ ರೀತಿಯ ತಯಾರಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ಸಹಾಯದಿಂದ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾದ ಮೂರು ಆಯಾಮದ ದತ್ತಾಂಶ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿದೆ. ಮುದ್ರಣ ತಲೆಯ ಮೂಲಕ, ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಗಳ ಪುಡಿ ಪದರವನ್ನು ಮೂರು ಆಯಾಮದ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ಪದರದಿಂದ ಪದರಕ್ಕೆ ಜೋಡಿಸಲು ಬೈಂಡರ್ ಅನ್ನು ಸಿಂಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. 3D ಮುದ್ರಣ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯು ಅಚ್ಚು-ಮುಕ್ತ ಉತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ಸಂಕೀರ್ಣ-ಆಕಾರದ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್‌ನ ಹತ್ತಿರದ-ನಿವ್ವಳ-ಗಾತ್ರದ ರಚನೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು.

ಸರಂಧ್ರ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ ತಯಾರಿಸಲು 3D ಮುದ್ರಣ ವಿಧಾನವು ಸರಳವಾದ ರಚನೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ತಯಾರಿಕೆ ಮತ್ತು ಸಂಸ್ಕರಣಾ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಅಚ್ಚುಗಳ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲ. ಸಂಕೀರ್ಣ ಆಕಾರಗಳು, ಏಕರೂಪದ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆಗಳು ಮತ್ತು ಉತ್ತಮ ರಂಧ್ರ ಸಂಪರ್ಕದೊಂದಿಗೆ ಸರಂಧ್ರ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಇದನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಸರಂಧ್ರ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್‌ನ ಸರಂಧ್ರತೆ ಮತ್ತು ರಂಧ್ರದ ಗಾತ್ರವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಹೊಂದಿಸಬಹುದಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ವಿಧಾನವು ಪ್ರಸ್ತುತ ಪರಿಶೋಧನಾತ್ಮಕ ಸಂಶೋಧನಾ ಹಂತದಲ್ಲಿದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಇನ್ನೂ ಹೆಚ್ಚು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಈ ವಿಧಾನವು ಒಂದು ಹಂತದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಸರಂಧ್ರ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ತಯಾರಿಸುವುದು ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿದೆ. ಅಪೇಕ್ಷಿತ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಇದಕ್ಕೆ ಇತರ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಸಹಾಯದ ಅಗತ್ಯವಿದೆ, ಇದು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ.

೧.೪ ಫೋಮಿಂಗ್

ಫೋಮಿಂಗ್ ಮೋಲ್ಡಿಂಗ್ ವಿಧಾನವು ಸೆರಾಮಿಕ್ ಹಸಿರು ದೇಹ ಅಥವಾ ಪೂರ್ವಗಾಮಿಗೆ ನಂತರದ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯ ಮೂಲಕ ಅನಿಲವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಅನಿಲ ಅಥವಾ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಸರಂಧ್ರ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್‌ಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಅದನ್ನು ಸಿಂಟರ್ ಮಾಡುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಇತರ ತಯಾರಿ ವಿಧಾನಗಳಿಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿ, ಫೋಮಿಂಗ್ ವಿಧಾನವು ಮುಚ್ಚಿದ-ಕೋಶ ಪಿಂಗಾಣಿಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ.

2. ರಾಸಾಯನಿಕ ವಿಧಾನ

ಸರಂಧ್ರ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಪಿಂಗಾಣಿಗಳಲ್ಲಿನ ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಯು ಅಜೈವಿಕ ಲವಣಗಳು ಅಥವಾ ಸೇರಿಸಿದ ಸಾವಯವ ಪದಾರ್ಥಗಳ ವಿಭಜನೆ ಅಥವಾ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಎಂಬ ಅಂಶವನ್ನು ರಾಸಾಯನಿಕ ವಿಧಾನವು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಮೂಲ ಸ್ಥಾನಗಳಲ್ಲಿ ಖಾಲಿ ಜಾಗಗಳು ಉಳಿಯುತ್ತವೆ. ಸರಂಧ್ರ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಪಿಂಗಾಣಿಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಸಾಮಾನ್ಯ ರಾಸಾಯನಿಕ ವಿಧಾನಗಳಲ್ಲಿ ರಂಧ್ರ-ರೂಪಿಸುವ ಏಜೆಂಟ್ ಸೇರ್ಪಡೆ ವಿಧಾನ, ಸಾವಯವ ಫೋಮ್ ಒಳಸೇರಿಸುವಿಕೆ ವಿಧಾನ ಮತ್ತು ಜೈವಿಕ ಟೆಂಪ್ಲೇಟ್ ವಿಧಾನ ಇತ್ಯಾದಿ ಸೇರಿವೆ.

2.1 ಸಾವಯವ ಫೋಮ್ ಇಂಪ್ರೆಗ್ನೇಷನ್

ಸಾವಯವ ಫೋಮ್ ಇಂಪ್ರೆಗ್ನೇಷನ್ ವಿಧಾನವು ಸಾವಯವ ಫೋಮ್ ಅನ್ನು ಟೆಂಪ್ಲೇಟ್ ಆಗಿ ಬಳಸುವುದು, ಟೆಂಪ್ಲೇಟ್ ಮೇಲೆ ತಯಾರಾದ ಸೆರಾಮಿಕ್ ಸ್ಲರಿಯನ್ನು ಸಮವಾಗಿ ಲೇಪಿಸುವುದು ಅಥವಾ ಗಾಳಿಯನ್ನು ಹೊರಹಾಕಲು ಟೆಂಪ್ಲೇಟ್ ಅನ್ನು ಸ್ಲರಿಯಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿಸುವುದು, ಸ್ಲರಿ ಸಾವಯವ ಫೋಮ್ ಟೆಂಪ್ಲೇಟ್‌ಗೆ ಸಮವಾಗಿ ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವುದನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ನಂತರ, ಒಣಗಿಸುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಸಿಂಟರ್ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ, ಸಾವಯವ ಟೆಂಪ್ಲೇಟ್ ಅನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಸರಂಧ್ರ ಸೆರಾಮಿಕ್‌ಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಈ ವಿಧಾನದ ಅತ್ಯಂತ ಗಮನಾರ್ಹ ನ್ಯೂನತೆಯೆಂದರೆ, ಇದು ಸಣ್ಣ-ರಂಧ್ರ ಮುಚ್ಚಿದ ಸರಂಧ್ರ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಆಕಾರವು ಸೀಮಿತವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಿಫಾರ್ಮ್‌ನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯು ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ತಯಾರಾದ ಸರಂಧ್ರ ಸೆರಾಮಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಬಲವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವುದು ಸಹ ಕಷ್ಟ.

2.2 ರಂಧ್ರ-ರೂಪಿಸುವ ಏಜೆಂಟ್‌ಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸುವ ವಿಧಾನ

ರಂಧ್ರ-ರೂಪಿಸುವ ಏಜೆಂಟ್‌ಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸರಂಧ್ರ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ ತಯಾರಿಕೆಯು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಪುಡಿ ಅಥವಾ ಪೂರ್ವಗಾಮಿಗಳಿಗೆ ರಂಧ್ರ-ರೂಪಿಸುವ ಏಜೆಂಟ್‌ಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ನಂತರದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಮೂಲಕ ರಂಧ್ರ-ರೂಪಿಸುವ ಏಜೆಂಟ್‌ಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುತ್ತದೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ರಂಧ್ರ-ರೂಪಿಸುವ ಏಜೆಂಟ್‌ಗಳು ಮೂಲತಃ ಆಕ್ರಮಿಸಿಕೊಂಡಿರುವ ಸ್ಥಾನಗಳು ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಬಿಸಿ ಮತ್ತು ಸಿಂಟರ್ ಮಾಡುವಿಕೆಯನ್ನು ರಂಧ್ರಗಳಿರುವ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ರಂಧ್ರ-ರೂಪಿಸುವ ಏಜೆಂಟ್‌ಗಳ ಪ್ರಕಾರ ಮತ್ತು ಡೋಸೇಜ್ ಅನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವುದರಿಂದ ರಂಧ್ರ-ರೂಪಿಸುವ ಏಜೆಂಟ್‌ಗಳ ಪ್ರಕಾರಗಳು ರಂಧ್ರ, ರಂಧ್ರ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನ, ರಂಧ್ರದ ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ಸಿದ್ಧಪಡಿಸಿದ ಸರಂಧ್ರ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್‌ನ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದು. ರಂಧ್ರ-ರೂಪಿಸುವ ಏಜೆಂಟ್‌ಗಳ ಪ್ರಕಾರಗಳು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಅಥವಾ ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ಸಾವಯವ ಪಾಲಿಮರ್‌ಗಳು, ದ್ರವಗಳು, ಲವಣಗಳು, ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ ಅಥವಾ ಇತರ ಪುಡಿಗಳು ಇತ್ಯಾದಿಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ ಬಹಳ ವಿಸ್ತಾರವಾಗಿವೆ. ವಿಭಿನ್ನ ರಂಧ್ರ-ರೂಪಿಸುವ ಏಜೆಂಟ್‌ಗಳ ತೆಗೆಯುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ. ಸಾವಯವ ಪಾಲಿಮರ್ ರಂಧ್ರ-ರೂಪಿಸುವ ಏಜೆಂಟ್‌ಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಿಸಿ ಮತ್ತು ವಿಭಜನೆಯ ಮೂಲಕ ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ, ದ್ರವ ರಂಧ್ರ-ರೂಪಿಸುವ ಏಜೆಂಟ್‌ಗಳನ್ನು ಸ್ಫಟಿಕೀಕರಣ ಮತ್ತು ಉತ್ಪತನ ಮೂಲಕ ತೆಗೆದುಹಾಕಬಹುದು, ನೀರಿನ ಶೋಧನೆಯಿಂದ ಲವಣಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಬಹುದು ಮತ್ತು ಸೂಕ್ತವಾದ ದ್ರಾವಣ ಶೋಧನೆಯಿಂದ ಸೆರಾಮಿಕ್ ಪುಡಿಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಬಹುದು.

೨.೩ ಜೈವಿಕ ಟೆಂಪ್ಲೇಟ್ ವಿಧಾನ

ಜೈವಿಕ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿನ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಂಧ್ರ ರಚನೆಯು ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ವಸ್ತುಗಳಿಗಿಂತ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಭಿನ್ನವಾಗಿದೆ. ಅದರ ವಿಶಿಷ್ಟ ರಚನೆಯಿಂದಾಗಿ, ಜೀವಿಗಳನ್ನು ಟೆಂಪ್ಲೇಟ್‌ಗಳಾಗಿ ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಹೋಲುವ ರಚನೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಸರಂಧ್ರ ಸೆರಾಮಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳ ತಯಾರಿಕೆಯು ವ್ಯಾಪಕ ಗಮನವನ್ನು ಸೆಳೆದಿದೆ [10]. ಜೈವಿಕ ಟೆಂಪ್ಲೇಟ್ ವಿಧಾನ ಮತ್ತು ಸಾವಯವ ಫೋಮ್ ಇಂಪ್ರೆಶನ್ ವಿಧಾನವು ಹೋಲಿಕೆಗಳನ್ನು ಹಂಚಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಸಾವಯವ ಫೋಮ್ ಇಂಪ್ರೆಶನ್ ವಿಧಾನವು ಕೃತಕ ಸ್ಪಂಜನ್ನು ಟೆಂಪ್ಲೇಟ್ ಆಗಿ ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಜೈವಿಕ ಟೆಂಪ್ಲೇಟ್ ವಿಧಾನವು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಜೀವಿಗಳನ್ನು ಟೆಂಪ್ಲೇಟ್ ಆಗಿ ಬಳಸುತ್ತದೆ.

ಸರಂಧ್ರ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಪಿಂಗಾಣಿಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಜೈವಿಕ ಟೆಂಪ್ಲೇಟ್ ವಿಧಾನವು ಸರಳ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚದ ಅನುಕೂಲಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಇದು ಸಂಕೀರ್ಣ ಆಕಾರಗಳೊಂದಿಗೆ ಪಿಂಗಾಣಿಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಜೈವಿಕ ವಸ್ತುಗಳ ರಚನೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಪುನರಾವರ್ತಿಸಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಜೈವಿಕ ಟೆಂಪ್ಲೇಟ್ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಕಾರ್ಬೊನೈಸೇಶನ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಬಿರುಕು ಬಿಡುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯಿದೆ, ಇದು ಸರಂಧ್ರ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಪಿಂಗಾಣಿಗಳ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಮೇಲೆ ಗಮನಾರ್ಹ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, ತಯಾರಾದ ಸರಂಧ್ರ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಪಿಂಗಾಣಿಗಳ ರಂಧ್ರದ ರಚನೆಯು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಜೈವಿಕ ಟೆಂಪ್ಲೇಟ್‌ನ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ವಿನ್ಯಾಸವು ಕಳಪೆಯಾಗಿದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಈ ವಿಧಾನವು SiC ಯ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಪರಿವರ್ತನೆ ದಕ್ಷತೆ, SiC ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾ ಪದರದ ಸುಲಭ ಚೆಲ್ಲುವಿಕೆ ಮತ್ತು ದೀರ್ಘ ತಯಾರಿ ಚಕ್ರದಂತಹ ಕೆಲವು ಅನಾನುಕೂಲಗಳನ್ನು ಸಹ ಹೊಂದಿದೆ.