ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସେରାମିକ୍ସର ଚାରୋଟି ସିଣ୍ଟରିଂ ପ୍ରକ୍ରିୟା

ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସେରାମିକ୍‌ରେ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା ଶକ୍ତି, ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା ଅକ୍ସିଡେସନ୍ ପ୍ରତିରୋଧ, ଭଲ ପରିଧାନ ପ୍ରତିରୋଧ, ଭଲ ତାପଜ ସ୍ଥିରତା, କ୍ଷୁଦ୍ର ତାପଜ ପ୍ରସାରଣ ଗୁଣାଙ୍କ, ଉଚ୍ଚ ତାପଜ ପରିବାହିତା, ଉଚ୍ଚ କଠୋରତା, ତାପ ଆଘାତ ପ୍ରତିରୋଧ, ରାସାୟନିକ କ୍ଷୋଭ ପ୍ରତିରୋଧ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ଗୁଣ ରହିଛି। ଏହା ଅଟୋମୋବାଇଲ୍, ଯାନ୍ତ୍ରିକୀକରଣ, ପରିବେଶ ସୁରକ୍ଷା, ମହାକାଶ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା, ସୂଚନା ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ସ, ଶକ୍ତି ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ କ୍ଷେତ୍ରରେ ବହୁଳ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୋଇଛି, ଏବଂ ଅନେକ ଶିଳ୍ପ କ୍ଷେତ୍ରରେ ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ପ୍ରଦର୍ଶନ ସହିତ ଏକ ଅପରିବର୍ତ୍ତନୀୟ ଗଠନମୂଳକ ସେରାମିକ୍ ପାଲଟିଛି। ଏବେ ମୁଁ ଆପଣଙ୍କୁ ଦେଖାଉଛି!

ଚାପହୀନ ସିଣ୍ଟରିଂ

SiC ସିଣ୍ଟରିଂ ପାଇଁ ଚାପହୀନ ସିଣ୍ଟରିଂକୁ ସବୁଠାରୁ ପ୍ରତିଶ୍ରୁତିପୂର୍ଣ୍ଣ ପଦ୍ଧତି ଭାବରେ ବିବେଚନା କରାଯାଏ। ବିଭିନ୍ନ ସିଣ୍ଟରିଂ ଯନ୍ତ୍ରପାତି ଅନୁସାରେ, ଚାପହୀନ ସିଣ୍ଟରିଂକୁ କଠିନ-ଫେଜ ସିଣ୍ଟରିଂ ଏବଂ ତରଳ-ଫେଜ ସିଣ୍ଟରିଂରେ ବିଭକ୍ତ କରାଯାଇପାରେ। ଅଲ୍ଟ୍ରା-ଫାଇନ୍ β- ମାଧ୍ୟମରେ ଏକ ସମୟରେ SiC ପାଉଡରରେ ଉପଯୁକ୍ତ ପରିମାଣର B ଏବଂ C (2% ରୁ କମ୍ ଅମ୍ଳଜାନ ପରିମାଣ) ଯୋଡା ଯାଇଥିଲା, ଏବଂ s. ପ୍ରୋଏହାଜକାକୁ 2020 ℃ ରେ 98% ରୁ ଅଧିକ ଘନତା ସହିତ SiC ସିଣ୍ଟରଡ୍ ଶରୀରରେ ସିଣ୍ଟର କରାଯାଇଥିଲା। A. ମୁଲ୍ଲା ଏବଂ ଅନ୍ୟମାନେ Al2O3 ଏବଂ Y2O3 କୁ ମିଶ୍ରଣ ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇଥିଲା ଏବଂ 0.5 μ m β- SiC ପାଇଁ 1850-1950 ℃ ରେ ସିଣ୍ଟର କରାଯାଇଥିଲା (କଣା ପୃଷ୍ଠରେ SiO2 ର ଏକ ଛୋଟ ପରିମାଣ ଥାଏ)। ପ୍ରାପ୍ତ SiC ସେରାମିକ୍ସର ଆପେକ୍ଷିକ ଘନତା ତାତ୍ତ୍ୱିକ ଘନତାର 95% ରୁ ଅଧିକ, ଏବଂ ଶସ୍ୟ ଆକାର ଛୋଟ ଏବଂ ହାରାହାରି ଆକାର। ଏହା 1.5 ମାଇକ୍ରୋନ।

ହଟ୍ ପ୍ରେସ୍ ସିଣ୍ଟରିଂ

ଶୁଦ୍ଧ SiC କୁ କେବଳ ଅତି ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ କୌଣସି ସିଣ୍ଟରିଂ ଆଡିଟେଭ୍ ବିନା ସଙ୍କୁଚିତ ଭାବରେ ସିଣ୍ଟର କରାଯାଇପାରିବ, ତେଣୁ ଅନେକ ଲୋକ SiC ପାଇଁ ଗରମ ପ୍ରେସିଂ ସିଣ୍ଟରିଂ ପ୍ରକ୍ରିୟା କାର୍ଯ୍ୟକାରୀ କରନ୍ତି। ସିଣ୍ଟରିଂ ସାହାଯ୍ୟ ଯୋଗ କରି SiC ର ଗରମ ପ୍ରେସିଂ ସିଣ୍ଟରିଂ ଉପରେ ଅନେକ ରିପୋର୍ଟ ଆସିଛି। ଆଲିଗ୍ରୋ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ। SiC ଘନତା ଉପରେ ବୋରନ୍, ଆଲୁମିନିୟମ୍, ନିକେଲ୍, ଲୁହା, କ୍ରୋମିୟମ୍ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଧାତୁ ଯୋଗର ପ୍ରଭାବ ଅଧ୍ୟୟନ କରିଛନ୍ତି। ଫଳାଫଳଗୁଡ଼ିକ ଦର୍ଶାଉଛି ଯେ SiC ଗରମ ପ୍ରେସିଂ ସିଣ୍ଟରିଂକୁ ପ୍ରୋତ୍ସାହିତ କରିବା ପାଇଁ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଏବଂ ଲୁହା ସବୁଠାରୁ ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଯୋଗ। FFlange ଗରମ ଚାପଯୁକ୍ତ SiC ର ଗୁଣ ଉପରେ Al2O3 ର ବିଭିନ୍ନ ପରିମାଣ ଯୋଡିବାର ପ୍ରଭାବ ଅଧ୍ୟୟନ କରିଛନ୍ତି। ଏହା ବିବେଚନା କରାଯାଏ ଯେ ଗରମ ଚାପଯୁକ୍ତ SiC ର ଘନତା ବିଲୋପ ଏବଂ ବୃଷ୍ଟିପାତର ଯନ୍ତ୍ରପାତି ସହିତ ଜଡିତ। ତଥାପି, ଗରମ ଚାପଯୁକ୍ତ SiC ପ୍ରକ୍ରିୟା କେବଳ ସରଳ ଆକାର ସହିତ SiC ଅଂଶ ଉତ୍ପାଦନ କରିପାରିବ। ଏକକାଳୀନ ଗରମ ପ୍ରେସ୍ ସିଣ୍ଟରିଂ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଦ୍ୱାରା ଉତ୍ପାଦିତ ଉତ୍ପାଦର ପରିମାଣ ବହୁତ କମ୍, ଯାହା ଶିଳ୍ପ ଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ ଅନୁକୂଳ ନୁହେଁ।

ଗରମ ଆଇସୋଷ୍ଟାଟିକ୍ ପ୍ରେସିଂ ସିଣ୍ଟରିଂ

ପାରମ୍ପରିକ ସିଣ୍ଟରିଂ ପ୍ରକ୍ରିୟାର ତ୍ରୁଟିକୁ ଦୂର କରିବା ପାଇଁ, B-ଟାଇପ୍ ଏବଂ C-ଟାଇପ୍ କୁ ମିଶ୍ରଣ ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇଥିଲା ଏବଂ ଗରମ ଆଇସୋଷ୍ଟାଟିକ୍ ପ୍ରେସିଂ ସିଣ୍ଟରିଂ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ଗ୍ରହଣ କରାଯାଇଥିଲା। 1900 ° C ରେ, 98 ରୁ ଅଧିକ ଘନତା ସହିତ ସୂକ୍ଷ୍ମ ସ୍ଫଟିକୀୟ ସିରାମିକ୍ ପ୍ରାପ୍ତ ହୋଇଥିଲା, ଏବଂ କୋଠରୀ ତାପମାତ୍ରାରେ ବଙ୍କା ଶକ୍ତି 600 MPa ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ପହଞ୍ଚିପାରିବ। ଯଦିଓ ଗରମ ଆଇସୋଷ୍ଟାଟିକ୍ ପ୍ରେସିଂ ସିଣ୍ଟରିଂ ଜଟିଳ ଆକାର ଏବଂ ଭଲ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଗୁଣ ସହିତ ଘନ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଉତ୍ପାଦ ଉତ୍ପାଦନ କରିପାରିବ, ସିଣ୍ଟରିଂକୁ ସିଲ୍ କରିବାକୁ ପଡିବ, ଯାହା ଶିଳ୍ପ ଉତ୍ପାଦନ ହାସଲ କରିବା କଷ୍ଟକର।

ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ସିଣ୍ଟରିଂ

ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ସିଣ୍ଟରଡ୍ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍, ଯାହାକୁ ସ୍ୱୟଂ ବନ୍ଧିତ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ମଧ୍ୟ କୁହାଯାଏ, ସେହି ପ୍ରକ୍ରିୟାକୁ ବୁଝାଏ ଯେଉଁଥିରେ ପୋରସ୍ ବିଲେଟ୍ ଗ୍ୟାସ୍ କିମ୍ବା ତରଳ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ସହିତ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରି ବିଲେଟ୍ ଗୁଣବତ୍ତା ଉନ୍ନତ କରେ, ପୋରୋସିଟି ହ୍ରାସ କରେ ଏବଂ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଶକ୍ତି ଏବଂ ପରିମାଣ ସଠିକତା ସହିତ ସିଣ୍ଟର ପ୍ରସ୍ତୁତ ଉତ୍ପାଦଗୁଡ଼ିକୁ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରେ। α- SiC ପାଉଡର ଏବଂ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ କୁ ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଅନୁପାତରେ ମିଶ୍ରିତ କରାଯାଏ ଏବଂ ଏକ ବର୍ଗାକାର ବିଲେଟ୍ ଗଠନ ପାଇଁ ପ୍ରାୟ 1650 ℃ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଗରମ କରାଯାଏ। ସେହି ସମୟରେ, ଏହା ଗ୍ୟାସୀୟ Si ମାଧ୍ୟମରେ ବିଲେଟ୍ ଭିତରକୁ ପ୍ରବେଶ କରେ କିମ୍ବା ପ୍ରବେଶ କରେ ଏବଂ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ସହିତ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରି β- SiC ଗଠନ କରେ, ବିଦ୍ୟମାନ α- SiC କଣିକା ସହିତ ମିଶି। ଯେତେବେଳେ Si ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଭାବରେ ଅନୁପ୍ରବେଶିତ ହୁଏ, ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଘନତା ଏବଂ ଅଣ-ସଙ୍କୋଚନ ଆକାର ସହିତ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ସିଣ୍ଟରଡ୍ ଶରୀର ପ୍ରାପ୍ତ କରାଯାଇପାରିବ। ଅନ୍ୟ ସିଣ୍ଟରିଂ ପ୍ରକ୍ରିୟା ତୁଳନାରେ, ଘନତା ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ସିଣ୍ଟରିଂର ଆକାର ପରିବର୍ତ୍ତନ ଛୋଟ ହୋଇଥାଏ, ଏବଂ ସଠିକ ଆକାର ସହିତ ଉତ୍ପାଦଗୁଡ଼ିକ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରାଯାଇପାରିବ। ତଥାପି, ସିଣ୍ଟରଡ୍ ଶରୀରରେ SiC ର ଏକ ବଡ଼ ପରିମାଣର ଅସ୍ତିତ୍ୱ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ସିଣ୍ଟରଡ୍ SiC ସେରାମିକ୍ସର ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ଗୁଣକୁ ଆହୁରି ଖରାପ କରିଥାଏ।