ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಕ್ರೂಸಿಬಲ್‌ಗಳ ಪಾಕವಿಧಾನ: ಉನ್ನತ-ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಲೋಹಶಾಸ್ತ್ರಕ್ಕೆ ಒಂದು ಕೀಲಿ

ಲೋಹಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ವಸ್ತು ವಿಜ್ಞಾನದ ಜಗತ್ತಿನಲ್ಲಿ,ಕ್ರೂಸಿಬಲ್ಲೋಹಗಳನ್ನು ಕರಗಿಸಲು ಮತ್ತು ಬಿತ್ತರಿಸಲು ಅತ್ಯಗತ್ಯ ಸಾಧನವಾಗಿದೆ. ವಿವಿಧ ರೀತಿಯ ಕ್ರೂಸಿಬಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ (SiC) ಕ್ರೂಸಿಬಲ್‌ಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ, ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಉಷ್ಣ ಆಘಾತ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮತ್ತು ಉನ್ನತ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ಥಿರತೆಯಂತಹ ಅಸಾಧಾರಣ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಗೆ ಎದ್ದು ಕಾಣುತ್ತವೆ. ಈ ಲೇಖನದಲ್ಲಿ, ನಾವು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ SiC ಕ್ರೂಸಿಬಲ್‌ಗಳ ಪಾಕವಿಧಾನವನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸುತ್ತೇವೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯು ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಅವರ ಗಮನಾರ್ಹ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಗೆ ಹೇಗೆ ಕೊಡುಗೆ ನೀಡುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸುತ್ತೇವೆ.

ಮೂಲ ಪದಾರ್ಥಗಳು

ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ SiC ಕ್ರೂಸಿಬಲ್‌ಗಳ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಅಂಶಗಳೆಂದರೆ ಫ್ಲೇಕ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್. ಫ್ಲೇಕ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕ್ರೂಸಿಬಲ್‌ನ 40%-50% ರಷ್ಟಿದೆ, ಇದು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ನಯತೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಎರಕಹೊಯ್ದ ಲೋಹವನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್, ಕ್ರೂಸಿಬಲ್‌ನ 20%-50% ರಷ್ಟಿದೆ, ಇದು ಕ್ರೂಸಿಬಲ್‌ನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ಆಘಾತ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮತ್ತು ಎತ್ತರದ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ಥಿರತೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ.

ವರ್ಧಿತ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಗಾಗಿ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಘಟಕಗಳು

ಕ್ರೂಸಿಬಲ್‌ನ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಇನ್ನಷ್ಟು ಸುಧಾರಿಸಲು, ಪಾಕವಿಧಾನಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ:

1. ಎಲಿಮೆಂಟಲ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪೌಡರ್ (4% -10%): ಕ್ರೂಸಿಬಲ್‌ನ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.
2. ಬೋರಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಪುಡಿ (1%-5%): ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ಥಿರತೆ ಮತ್ತು ನಾಶಕಾರಿ ಲೋಹಗಳಿಗೆ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.
3. ಕ್ಲೇ (5%-15%): ಬೈಂಡರ್ ಆಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕ್ರೂಸಿಬಲ್ನ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ.
4. ಥರ್ಮೋಸೆಟ್ಟಿಂಗ್ ಬೈಂಡರ್ (5%-10%): ಒಂದು ಸುಸಂಬದ್ಧ ರಚನೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಎಲ್ಲಾ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಬಂಧಿಸುವಲ್ಲಿ ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಹೈ-ಎಂಡ್ ಫಾರ್ಮುಲಾ

ಇನ್ನೂ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಬಯಸುವ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗಾಗಿ, ಉನ್ನತ-ಮಟ್ಟದ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಕ್ರೂಸಿಬಲ್ ಸೂತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಸೂತ್ರವು 98% ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಕಣಗಳು, 2% ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಆಕ್ಸೈಡ್, 1% ಜಿರ್ಕೋನಿಯಮ್ ಆಕ್ಸೈಡ್, 1% ಬೋರಿಕ್ ಆಮ್ಲ, 1% ಸೋಡಿಯಂ ಸಿಲಿಕೇಟ್ ಮತ್ತು 1% ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಸಿಲಿಕೇಟ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಈ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಪದಾರ್ಥಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಆಕ್ರಮಣಕಾರಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪರಿಸರಗಳಿಗೆ ಸಾಟಿಯಿಲ್ಲದ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ.

ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ

ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ SiC ಕ್ರೂಸಿಬಲ್‌ಗಳ ತಯಾರಿಕೆಯು ನಿಖರವಾದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಆರಂಭದಲ್ಲಿ, ಫ್ಲೇಕ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಅನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಮಿಶ್ರಣ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಂತರ, ಧಾತುರೂಪದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪುಡಿ, ಬೋರಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಪುಡಿ, ಜೇಡಿಮಣ್ಣು ಮತ್ತು ಥರ್ಮೋಸೆಟ್ಟಿಂಗ್ ಬೈಂಡರ್ ಅನ್ನು ಮಿಶ್ರಣಕ್ಕೆ ಸೇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಂತರ ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ಕೋಲ್ಡ್ ಪ್ರೆಸ್ ಯಂತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಆಕಾರಕ್ಕೆ ಒತ್ತಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಂತಿಮವಾಗಿ, ಆಕಾರದ ಕ್ರೂಸಿಬಲ್‌ಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಕುಲುಮೆಯಲ್ಲಿ ಸಿಂಟರ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರಯೋಜನಗಳು

ಕಬ್ಬಿಣ, ಉಕ್ಕು, ತಾಮ್ರ ಮತ್ತು ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂನಂತಹ ಲೋಹಗಳನ್ನು ಕರಗಿಸಲು ಮತ್ತು ಎರಕ ಮಾಡಲು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ SiC ಕ್ರೂಸಿಬಲ್‌ಗಳನ್ನು ಲೋಹಶಾಸ್ತ್ರದ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅವರ ಉನ್ನತ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯು ಏಕರೂಪದ ತಾಪನವನ್ನು ಖಾತ್ರಿಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ಆಘಾತ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಕ್ಷಿಪ್ರ ತಾಪಮಾನ ಬದಲಾವಣೆಗಳ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬಿರುಕುಗೊಳಿಸುವ ಅಪಾಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಅವುಗಳ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ಥಿರತೆಯು ಕರಗಿದ ಲೋಹದ ಶುದ್ಧತೆಯನ್ನು ಖಾತ್ರಿಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.

ಕೊನೆಯಲ್ಲಿ, ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಕ್ರೂಸಿಬಲ್‌ಗಳ ಪಾಕವಿಧಾನವು ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ, ಉಷ್ಣ ಆಘಾತ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ಥಿರತೆಯ ಸಮತೋಲನವನ್ನು ಒದಗಿಸುವ ವಸ್ತುಗಳ ಉತ್ತಮ-ಶ್ರುತಿ ಮಿಶ್ರಣವಾಗಿದೆ. ಈ ಸಂಯೋಜನೆಯು ಲೋಹಶಾಸ್ತ್ರದ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಅವುಗಳನ್ನು ಅನಿವಾರ್ಯವಾಗಿಸುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಅವರು ಲೋಹಗಳ ಸಮರ್ಥ ಮತ್ತು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ ಕರಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಎರಕಹೊಯ್ದದಲ್ಲಿ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತಾರೆ.

ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ SiC ಕ್ರೂಸಿಬಲ್‌ಗಳ ಘಟಕಗಳು ಮತ್ತು ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ, ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳು ತಮ್ಮ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗೆ ತಿಳುವಳಿಕೆಯುಳ್ಳ ಆಯ್ಕೆಗಳನ್ನು ಮಾಡಬಹುದು, ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಕ್ರೂಸಿಬಲ್‌ಗಳ ದೀರ್ಘಾಯುಷ್ಯವನ್ನು ಖಾತ್ರಿಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಮುಂದುವರೆದಂತೆ, ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ SiC ಕ್ರೂಸಿಬಲ್‌ಗಳ ಪಾಕವಿಧಾನ ಮತ್ತು ಉತ್ಪಾದನಾ ತಂತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತಷ್ಟು ವರ್ಧನೆಗಳನ್ನು ನಿರೀಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು ಇನ್ನಷ್ಟು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಮತ್ತು ಸಮರ್ಥನೀಯ ಲೋಹಶಾಸ್ತ್ರದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ದಾರಿ ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.