සෙරමික් ඇතුළු කරන ද්‍රව්‍යවල සංවර්ධනය සහ තාක්ෂණික ප්‍රවණතාවය

සෙරමික් තල ද්රව්ය සංවර්ධනය හා තාක්ෂණික ප්රවණතාවය

යන්ත්‍රකරණයේදී, මෙවලම සැමවිටම "කාර්මිකව සාදන ලද දත්" ලෙස හඳුන්වනු ලබන අතර, මෙවලම් ද්‍රව්‍යයේ කැපුම් ක්‍රියාකාරිත්වය එහි නිෂ්පාදන කාර්යක්ෂමතාව, නිෂ්පාදන පිරිවැය සහ සැකසුම් ගුණාත්මකභාවය තීරණය කරන ප්‍රධාන සාධකවලින් එකකි. එබැවින්, කැපුම් මෙවලම් ද්‍රව්‍යයේ නිවැරදි තේරීම වැදගත් වන්නේ, පිඟන් මැටි පිහි, ඒවායේ විශිෂ්ට තාප ප්‍රතිරෝධය, ඇඳුම් ප්‍රතිරෝධය සහ රසායනික ස්ථායීතාවය, අධිවේගී කැපීම සහ යන්ත්‍රයට අපහසු ද්‍රව්‍ය කැපීමේ ක්ෂේත්‍රයේ සාම්ප්‍රදායික මෙවලම් නොගැලපෙන වාසි පෙන්නුම් කරන අතර සෙරමික් පිහිවල ප්‍රධාන අමුද්‍රව්‍ය වන්නේ Al සහ Si වේ. පෘථිවි පෘෂ්ඨයේ ඇති පොහොසත් අන්තර්ගතය විස්තර කළ නොහැකි හා විස්තර කළ නොහැකි බව පැවසිය හැකිය. එබැවින්, නව සෙරමික් මෙවලම්වල යෙදුම් අපේක්ෂාව ඉතා පුළුල් ය.

පළමුව, සෙරමික් මෙවලම් වර්ගය

සෙරමික් මෙවලම් ද්‍රව්‍යවල ප්‍රගතිය අවධානය යොමු කර ඇත්තේ සාම්ප්‍රදායික මෙවලම් සෙරමික් ද්‍රව්‍යවල ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කිරීම, ධාන්‍ය පිරිපහදු කිරීම, සංරචක සංයෝග කිරීම, ආලේපනය, සින්ටර් කිරීමේ ක්‍රියාවලිය වැඩිදියුණු කිරීම සහ නව නිෂ්පාදන සංවර්ධනය කිරීම, ඉහළ උෂ්ණත්ව ප්‍රතිරෝධයක් ලබා ගැනීම සඳහා, ප්‍රතිරෝධය සහ ප්‍රතිරෝධය ලබා ගැනීම සඳහා ය. විශිෂ්ට චිපින් කාර්ය සාධනය සහ අධිවේගී නිරවද්‍ය යන්ත්‍රකරණයේ අවශ්‍යතා සපුරාලිය හැකිය. Henan Institute of Superhard Materials හට දළ වශයෙන් සෙරමික් මෙවලම් ද්‍රව්‍ය කාණ්ඩ තුනකට බෙදිය හැකිය: ඇලුමිනා, සිලිකන් නයිට්‍රයිඩ් සහ බෝරෝන් නයිට්‍රයිඩ් (ඝනක බෝරෝන් නයිට්‍රයිඩ් මෙවලම්). ලෝහ කැපීමේ ක්ෂේත්රයේ, ඇලුමිනා සෙරමික් තල සහ සිලිකන් නයිට්රයිඩ් සෙරමික් තල සාමූහිකව සෙරමික් තල ලෙස හැඳින්වේ; අකාබනික ලෝහ නොවන ද්‍රව්‍යවල ඝන බෝරෝන් නයිට්‍රයිඩ් ද්‍රව්‍ය සෙරමික් ද්‍රව්‍ය විශාල පන්තියකට අයත් වේ. සෙරමික් වර්ග තුනේ ලක්ෂණ පහත දැක්වේ.

(1) ඇලුමිනා (Al2O3) මත පදනම් වූ සෙරමික්: Ni, Co, W, හෝ ඒ හා සමාන ඒවා කාබයිඩ් පදනම් වූ සෙරමික් සඳහා බන්ධන ලෝහයක් ලෙස එකතු කරන අතර, ඇලුමිනා සහ කාබයිඩ් අතර බන්ධන ශක්තිය වැඩි දියුණු කළ හැකිය. එය හොඳ ඇඳුම් ප්‍රතිරෝධයක් සහ තාප ප්‍රතිරෝධයක් ඇති අතර එහි ඉහළ උෂ්ණත්ව රසායනික ස්ථායීතාවය අන්තර් දික්කසාද කිරීම හෝ යකඩ සමඟ රසායනික ප්‍රතික්‍රියා කිරීම පහසු නොවේ. එබැවින්, ඇලුමිනා මත පදනම් වූ සෙරමික් කපනයන් වානේ සහ වාත්තු යකඩ සඳහා සුදුසු පුළුල්ම යෙදුම් පරාසයක් ඇත. එහි මිශ්ර ලෝහවල අධිවේගී යන්ත්රෝපකරණ; වැඩි දියුණු කරන ලද තාප කම්පන ප්‍රතිරෝධය හේතුවෙන්, එය බාධාකාරී කැපුම් තත්වයන් යටතේ ඇඹරීමට හෝ සැලසුම් කිරීමට ද භාවිතා කළ හැකිය, නමුත් එය ඇලුමිනියම් මිශ්‍ර ලෝහ, ටයිටේනියම් මිශ්‍ර ලෝහ සහ නයෝබියම් මිශ්‍ර ලෝහ සැකසීමට සුදුසු නොවේ, එසේ නොමැතිනම් එය රසායනික ඇඳුම් වලට ගොදුරු වේ.

(2) සිලිකන් නයිට්‍රයිඩ් (Si3N4) මත පදනම් වූ සෙරමික් කටර්: එය සිලිකන් නයිට්‍රයිඩ් අනුකෘතියකට සුදුසු ලෝහ කාබයිඩ් ප්‍රමාණයක් සහ ලෝහ ශක්තිමත් කිරීමේ කාරකයක් එකතු කිරීමෙන් සහ සංයුක්ත ශක්තිමත් කිරීමේ බලපෑමක් (විසරණ ශක්තිමත් කිරීමේ බලපෑමක් ලෙසද හැඳින්වේ) භාවිතයෙන් සාදන ලද පිඟන් මැටියකි. එය ඉහළ තද බව, හොඳ ඇඳුම් ප්‍රතිරෝධය, හොඳ තාප ප්‍රතිරෝධය සහ ඔක්සිකරණ ප්‍රතිරෝධය මගින් සංලක්ෂිත වන අතර සිලිකන් නයිට්‍රයිඩ් සහ කාබන් සහ ලෝහ මූලද්‍රව්‍ය අතර රසායනික ප්‍රතික්‍රියාව කුඩා වන අතර ඝර්ෂණ සාධකය ද අඩු වේ. නිම කිරීම, අර්ධ අවසන් කිරීම, අවසන් කිරීම හෝ අර්ධ අවසන් කිරීම සඳහා සුදුසු වේ.

(3) බෝරෝන් නයිට්‍රයිඩ් සෙරමික් (ඝනක බෝරෝන් නයිට්‍රයිඩ් කටර්): ඉහළ දෘඪතාව, ඇඳුම් ප්‍රතිරෝධය, හොඳ තාප ප්‍රතිරෝධය, හොඳ තාප ස්ථායීතාව, හොඳ තාප සන්නායකතාව, අඩු ඝර්ෂණ සංගුණකය සහ රේඛීය ප්‍රසාරණයේ කුඩා සංගුණකය. උදාහරණයක් ලෙස, Hualing cubic boron nitride මෙවලම BN-S20 ශ්‍රේණිය දෘඩ වානේ රළු කිරීම සඳහා භාවිතා කරයි, BN-H10 ශ්‍රේණිය අධිවේගී නිමාව සඳහා දෘඩ වානේ සඳහා භාවිතා කරයි, BN-K1 ශ්‍රේණිය ඉහළ දෘඩතාවයකින් යුත් වාත්තු යකඩ, BN-S30 ශ්‍රේණියේ අධිවේගී කැපුම් අළු වාත්තු යකඩ සෙරමික් ඇතුළු කිරීම් වලට වඩා ලාභදායී වේ.

දෙවනුව, සෙරමික් මෙවලම්වල ලක්ෂණ

සෙරමික් මෙවලම්වල ලක්ෂණ: (1) හොඳ ඇඳුම් ප්රතිරෝධය; (2) ඉහළ උෂ්ණත්ව ප්රතිරෝධය, හොඳ රතු තද බව; (3) මෙවලම් කල්පැවැත්ම සාම්ප්‍රදායික මෙවලම්වලට වඩා කිහිප ගුණයකින් හෝ කිහිප ගුණයකින් වැඩි වන අතර, සැකසීමේදී මෙවලම් වෙනස්වීම් සංඛ්‍යාව අඩු කිරීම, යන්ත්‍රගත කළ යුතු වැඩ කොටසෙහි කුඩා පටිගත කිරීම සහ ඉහළ නිරවද්‍යතාවය සහතික කිරීම; (4) ඉහළ දෘඩතාවයකින් යුත් ද්‍රව්‍ය රළු කිරීම සහ නිම කිරීම සඳහා පමණක් නොව, ඇඹරීම, සැලසුම් කිරීම, බාධා කිරීම් කැපීම සහ හිස් රළු කිරීම වැනි විශාල බලපෑමක් ඇති යන්ත්‍රෝපකරණ සඳහා ද භාවිතා කළ හැකිය; (5) සෙරමික් තලය කපන විට, ලෝහ සමග ඝර්ෂණය කුඩා වන අතර, කපනය තලයට බැඳීමට පහසු නැත, ගොඩනඟන ලද දාරය ඇතිවීමට පහසු නැත, සහ අධිවේගී කැපීම සිදු කළ හැකිය.

සිමෙන්ති කාබයිඩ් ඇතුළු කිරීම් සමඟ සසඳන විට, සෙරමික් ඇතුළු කිරීම් 2000 ° C ඉහළ උෂ්ණත්වයකට ඔරොත්තු දෙන අතර දෘඪ මිශ්ර ලෝහ 800 ° C දී මෘදු වේ; එබැවින් සෙරමික් මෙවලම් ඉහළ උෂ්ණත්ව රසායනික ස්ථායීතාවයක් ඇති අතර අධික වේගයෙන් කපා ගත හැක, නමුත් අවාසිය වන්නේ සෙරමික් ඇතුල් කිරීමයි. ශක්තිය සහ තද බව අඩු වන අතර පහසුවෙන් කැඩී යයි. පසුව, බෝරෝන් නයිට්‍රයිඩ් සෙරමික් (මෙතැන් සිට කියුබික් බෝරෝන් නයිට්‍රයිඩ් මෙවලම් ලෙස හැඳින්වේ) හඳුන්වා දෙන ලද අතර ඒවා ප්‍රධාන වශයෙන් හැරවීම, ඇඹරීම සහ නීරස සුපිරි ද්‍රව්‍ය සඳහා භාවිතා වේ. ඝන බෝරෝන් නයිට්රයිඩ් කටර් වල දෘඪතාව සෙරමික් ඇතුළු කිරීම්වලට වඩා බෙහෙවින් වැඩි ය. එහි අධික දෘඪතාව නිසා එය දියමන්ති සහිත සුපිරි දෘඩ ද්රව්ය ලෙසද හැඳින්වේ. එය HRC48 ට වඩා වැඩි දෘඪතාවක් සහිත ද්රව්ය සැකසීම සඳහා සාමාන්යයෙන් භාවිතා වේ. එය විශිෂ්ට ඉහළ උෂ්ණත්ව දෘඪතාවක් ඇත - 2000 ° C දක්වා, එය සිමෙන්ති කාබයිඩ් තලවලට වඩා බිඳෙනසුලු වුවද, ඇලුමිනා සෙරමික් මෙවලම් හා සසඳන විට බලපෑමේ ශක්තිය සහ තලා දැමීමේ ප්රතිරෝධය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි දියුණු කර ඇත. මීට අමතරව, සමහර විශේෂ cubic boron nitride මෙවලම් (Huachao Super Hard BN-K1 සහ BN-S20 වැනි) රළු යන්ත්‍රකරණයේ චිප් භාරයට ඔරොත්තු දිය හැකි අතර අතරමැදි යන්ත්‍රකරණයේ සහ නිම කිරීමේ බලපෑමට ඔරොත්තු දිය හැකිය. ඇඳීම සහ කැපීම තාපය, මෙම ලක්ෂණ ඝන බෝරෝන නයිට්රයිඩ් මෙවලම් සමග දැඩි වානේ සහ ඉහළ දෘඪතාව වාත්තු යකඩ දුෂ්කර සැකසුම් සපුරාලිය හැක.