ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಕ್ರೂಸಿಬಲ್‌ಗಳ ಪಾಕವಿಧಾನ: ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಲೋಹಶಾಸ್ತ್ರಕ್ಕೆ ಒಂದು ಕೀಲಿಕೈ.

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

ಮೂಲ ಪದಾರ್ಥಗಳು

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

ವರ್ಧಿತ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಗಾಗಿ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಘಟಕಗಳು

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

1. ಧಾತುರೂಪದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪುಡಿ (4%-10%): ಕ್ರೂಸಿಬಲ್‌ನ ಅಧಿಕ-ತಾಪಮಾನದ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.
2. ಬೋರಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಪುಡಿ (1%-5%): ನಾಶಕಾರಿ ಲೋಹಗಳಿಗೆ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ಥಿರತೆ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.
3. ಜೇಡಿಮಣ್ಣು (5%-15%): ಬೈಂಡರ್ ಆಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕ್ರೂಸಿಬಲ್‌ನ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ.
4. ಥರ್ಮೋಸೆಟ್ಟಿಂಗ್ ಬೈಂಡರ್ (5%-10%): ಎಲ್ಲಾ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಬಂಧಿಸಿ ಒಗ್ಗಟ್ಟಿನ ರಚನೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಉನ್ನತ ಮಟ್ಟದ ಸೂತ್ರ

ಇನ್ನೂ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ, 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 ಒಂದು ಸೂಕ್ಷ್ಮ 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.

ಅನ್ವಯಗಳು ಮತ್ತು ಅನುಕೂಲಗಳು

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

ಕೊನೆಯಲ್ಲಿ, ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಕ್ರೂಸಿಬಲ್‌ಗಳ ಪಾಕವಿಧಾನವು ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ, ಉಷ್ಣ ಆಘಾತ ನಿರೋಧಕತೆ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ಥಿರತೆಯ ಸಮತೋಲನವನ್ನು ಒದಗಿಸುವ ವಸ್ತುಗಳ ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿ ಟ್ಯೂನ್ ಮಾಡಿದ ಮಿಶ್ರಣವಾಗಿದೆ. ಈ ಸಂಯೋಜನೆಯು ಲೋಹಶಾಸ್ತ್ರ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಅವುಗಳನ್ನು ಅನಿವಾರ್ಯವಾಗಿಸುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಅವು ಲೋಹಗಳ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಮತ್ತು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ ಕರಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಎರಕಹೊಯ್ದದಲ್ಲಿ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತವೆ.

ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ SiC ಕ್ರೂಸಿಬಲ್‌ಗಳ ಘಟಕಗಳು ಮತ್ತು ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ, ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳು ತಮ್ಮ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ತಿಳುವಳಿಕೆಯುಳ್ಳ ಆಯ್ಕೆಗಳನ್ನು ಮಾಡಬಹುದು, ಇದು ಅವರ ಕ್ರೂಸಿಬಲ್‌ಗಳ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ದೀರ್ಘಾಯುಷ್ಯವನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಮುಂದುವರೆದಂತೆ, ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ SiC ಕ್ರೂಸಿಬಲ್‌ಗಳ ಪಾಕವಿಧಾನ ಮತ್ತು ಉತ್ಪಾದನಾ ತಂತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತಷ್ಟು ಸುಧಾರಣೆಗಳನ್ನು ನಿರೀಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು ಇನ್ನಷ್ಟು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಮತ್ತು ಸುಸ್ಥಿರ ಲೋಹಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ದಾರಿ ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.