வினைபுரியும் சின்டரிங் சிலிக்கான் கார்பைடின் உற்பத்தி செயல்முறை

வினை-உருகுதல் சிலிக்கான் கார்பைடு ஒரு முக்கியமான உயர்-வெப்பநிலைப் பொருளாகும். இது உயர் வலிமை, உயர் கடினத்தன்மை, உயர் தேய்மான எதிர்ப்பு, உயர் அரிமான எதிர்ப்பு, உயர் ஆக்சிஜனேற்ற எதிர்ப்பு போன்ற சிறந்த பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது. மேலும், இது இயந்திரங்கள், விண்வெளி, இரசாயனத் தொழில், ஆற்றல் மற்றும் பிற துறைகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

 

1. மூலப்பொருள் தயாரிப்பு

வினைபுரியும் சின்டரிங் சிலிக்கான் கார்பைடு தயாரிப்பதற்கான மூலப்பொருட்கள் முக்கியமாக கார்பன் மற்றும் சிலிக்கான் தூள் ஆகும். இதில், கார்பனுக்கு நிலக்கரி கோக், கிராஃபைட், கரி போன்ற பல்வேறு கார்பன் அடங்கிய பொருட்களைப் பயன்படுத்தலாம். சிலிக்கான் தூளானது பொதுவாக 1-5μm துகள் அளவு கொண்ட உயர் தூய்மையான சிலிக்கான் தூளாகத் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகிறது. முதலில், கார்பன் மற்றும் சிலிக்கான் தூள் ஒரு குறிப்பிட்ட விகிதத்தில் கலக்கப்பட்டு, அதனுடன் தகுந்த அளவு பிணைப்பான் மற்றும் பாய்வு காரணி சேர்க்கப்பட்டு, சீராகக் கலக்கப்படுகிறது. பின்னர், இந்தக் கலவையானது ஒரு பந்து அரைப்பானில் (ball mill) இடப்பட்டு, அதன் துகள் அளவு 1μm-க்கும் குறைவாகும் வரை மேலும் சீராகக் கலக்கப்பட்டு அரைக்கப்படுகிறது.

2. வார்ப்பு செயல்முறை

சிலிக்கான் கார்பைடு உற்பத்தியில் வார்ப்பு செயல்முறை ஒரு முக்கிய படியாகும். பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் வார்ப்பு செயல்முறைகள் அழுத்த வார்ப்பு, கலவை வார்ப்பு மற்றும் நிலை வார்ப்பு ஆகும். அழுத்த வார்ப்பு என்பது, கலவையை அச்சில் இட்டு இயந்திர அழுத்தம் மூலம் வடிவமைப்பதாகும். கலவை வார்ப்பு என்பது, கலவையை நீர் அல்லது கரிமக் கரைப்பானுடன் கலந்து, வெற்றிடச் சூழலில் ஒரு சிரிஞ்ச் மூலம் அச்சில் செலுத்தி, நிலைநிறுத்திய பிறகு முடிக்கப்பட்ட பொருளை வடிவமைப்பதைக் குறிக்கிறது. நிலை அழுத்த வார்ப்பு என்பது, கலவையை அச்சில் இட்டு, வெற்றிடம் அல்லது வளிமண்டலத்தின் பாதுகாப்பின் கீழ், பொதுவாக 20-30MPa அழுத்தத்தில் வடிவமைப்பதைக் குறிக்கிறது.

3. சின்டரிங் செயல்முறை

வினை-உருகுதல் சிலிக்கான் கார்பைடு உற்பத்திச் செயல்முறையில் உருகுதல் ஒரு முக்கியப் படியாகும். உருகுதல் வெப்பநிலை, உருகுதல் நேரம், உருகுதல் சூழல் மற்றும் பிற காரணிகள் வினை-உருகுதல் சிலிக்கான் கார்பைடின் செயல்திறனைப் பாதிக்கும். பொதுவாக, வினை-உருகுதல் சிலிக்கான் கார்பைடின் உருகுதல் வெப்பநிலை 2000-2400℃ க்கு இடையில் இருக்கும், உருகுதல் நேரம் பொதுவாக 1-3 மணிநேரம் ஆகும், மற்றும் உருகுதல் சூழல் பொதுவாக ஆர்கான், நைட்ரஜன் போன்ற மந்த வாயுக்களாக இருக்கும். உருகுதலின் போது, ​​கலவையானது ஒரு வேதிவினைக்கு உட்பட்டு சிலிக்கான் கார்பைடு படிகங்களை உருவாக்கும். அதே நேரத்தில், கார்பன் வளிமண்டலத்தில் உள்ள வாயுக்களுடன் வினைபுரிந்து CO மற்றும் CO2 போன்ற வாயுக்களை உருவாக்கும், இது சிலிக்கான் கார்பைடின் அடர்த்தி மற்றும் பண்புகளைப் பாதிக்கும். எனவே, வினை-உருகுதல் சிலிக்கான் கார்பைடு உற்பத்திக்கு பொருத்தமான உருகுதல் சூழலையும் உருகுதல் நேரத்தையும் பராமரிப்பது மிகவும் முக்கியம்.

4. சிகிச்சைக்குப் பிந்தைய செயல்முறை

வினை-உருகவைக்கப்பட்ட சிலிக்கான் கார்பைடுக்கு, உற்பத்திக்குப் பிறகு ஒரு பிந்தைய பதப்படுத்தும் செயல்முறை தேவைப்படுகிறது. இயந்திர வேலைப்பாடு, அரைத்தல், மெருகூட்டுதல், ஆக்சிஜனேற்றம் போன்றவை பொதுவான பிந்தைய பதப்படுத்தும் செயல்முறைகளாகும். இந்தச் செயல்முறைகள், வினை-உருகவைக்கப்பட்ட சிலிக்கான் கார்பைடின் துல்லியத்தையும் மேற்பரப்புத் தரத்தையும் மேம்படுத்துவதற்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. அவற்றுள், அரைத்தல் மற்றும் மெருகூட்டுதல் செயல்முறை ஒரு பொதுவான செயலாக்க முறையாகும், இது சிலிக்கான் கார்பைடு மேற்பரப்பின் பூச்சு மற்றும் சமதளத்தன்மையை மேம்படுத்தும். ஆக்சிஜனேற்றச் செயல்முறையானது, வினை-உருகவைக்கப்பட்ட சிலிக்கான் கார்பைடின் ஆக்சிஜனேற்ற எதிர்ப்பையும் வேதியியல் நிலைத்தன்மையையும் மேம்படுத்துவதற்காக ஒரு ஆக்சைடு அடுக்கை உருவாக்கும்.

சுருக்கமாக, வினைபுரியும் சின்டரிங் சிலிக்கான் கார்பைடு உற்பத்தி என்பது ஒரு சிக்கலான செயல்முறையாகும். இதற்கு மூலப்பொருள் தயாரிப்பு, வார்ப்பு செயல்முறை, சின்டரிங் செயல்முறை மற்றும் பிந்தைய பதப்படுத்தும் செயல்முறை உள்ளிட்ட பல்வேறு தொழில்நுட்பங்களையும் செயல்முறைகளையும் கற்றுத் தேற வேண்டியது அவசியம். இந்தத் தொழில்நுட்பங்களையும் செயல்முறைகளையும் முழுமையாகக் கற்றுத் தேறினால் மட்டுமே, பல்வேறு பயன்பாட்டுத் துறைகளின் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்யும் உயர்தரமான வினைபுரியும் சின்டரிங் சிலிக்கான் கார்பைடு பொருட்களை உற்பத்தி செய்ய முடியும்.