Ym myd meteleg a gwyddor deunyddiau,y croesbrenyn offeryn hanfodol ar gyfer toddi a chastio metelau. Ymhlith y gwahanol fathau o grwsiblau, mae crwsiblau silicon carbid graffit (SiC) yn sefyll allan am eu priodweddau eithriadol, megis dargludedd thermol uchel, ymwrthedd sioc thermol rhagorol, a sefydlogrwydd cemegol uwchraddol. Yn yr erthygl hon, byddwn yn ymchwilio i'r rysáit ar gyfer crwsiblau graffit SiC ac yn archwilio sut mae eu cyfansoddiad yn cyfrannu at eu perfformiad rhyfeddol mewn cymwysiadau tymheredd uchel.
Y Cynhwysion Sylfaenol
Prif gydrannau croesfachau graffit SiC yw graffit naddion a silicon carbid. Mae graffit naddion, sydd fel arfer yn ffurfio 40%-50% o'r croesfach, yn darparu dargludedd thermol ac iro rhagorol, sy'n helpu i ryddhau'r metel bwrw yn hawdd. Silicon carbid, sy'n ffurfio 20%-50% o'r croesfach, sy'n gyfrifol am wrthwynebiad sioc thermol uchel y croesfach a'i sefydlogrwydd cemegol ar dymheredd uchel.
Cydrannau Ychwanegol ar gyfer Perfformiad Gwell
Er mwyn gwella perfformiad tymheredd uchel a sefydlogrwydd cemegol y croeslin ymhellach, ychwanegir cydrannau ychwanegol at y rysáit:
- Powdr silicon elfennol (4%-10%): Yn gwella cryfder tymheredd uchel a gwrthiant ocsideiddio'r croeslin.
- Powdr carbid boron (1%-5%): Yn cynyddu'r sefydlogrwydd cemegol a'r ymwrthedd i fetelau cyrydol.
- Clai (5%-15%): Yn gweithredu fel rhwymwr ac yn gwella cryfder mecanyddol a sefydlogrwydd thermol y croeslin.
- Rhwymwr thermosetio (5%-10%): Yn helpu i rwymo'r holl gydrannau at ei gilydd i ffurfio strwythur cydlynol.
Y Fformiwla Pen Uchel
Ar gyfer cymwysiadau sy'n mynnu perfformiad hyd yn oed yn uwch, defnyddir fformiwla croeslin graffit pen uchel. Mae'r fformiwla hon yn cynnwys 98% o ronynnau graffit, 2% ocsid calsiwm, 1% ocsid sirconiwm, 1% asid borig, 1% silicad sodiwm, ac 1% silicad alwminiwm. Mae'r cynhwysion ychwanegol hyn yn darparu ymwrthedd digyffelyb i dymheredd uchel ac amgylcheddau cemegol ymosodol.
Proses Gweithgynhyrchu
Mae paratoi croesfachau graffit SiC yn cynnwys proses fanwl iawn. I ddechrau, cymysgir graffit naddion a silicon carbid yn drylwyr. Yna, ychwanegir powdr silicon elfennol, powdr boron carbid, clai, a'r rhwymwr thermosetio at y cymysgedd. Yna caiff y cymysgedd ei wasgu i siâp gan ddefnyddio peiriant gwasgu oer. Yn olaf, caiff y croesfachau siâp eu sinteru mewn ffwrnais tymheredd uchel i wella eu cryfder mecanyddol a'u sefydlogrwydd thermol.
Cymwysiadau a Manteision
Defnyddir croesfachau graffit SiC yn helaeth yn y diwydiant metelegol ar gyfer toddi a chastio metelau fel haearn, dur, copr ac alwminiwm. Mae eu dargludedd thermol uwch yn sicrhau gwresogi unffurf ac yn lleihau'r defnydd o ynni. Mae'r ymwrthedd sioc thermol uchel yn lleihau'r risg o gracio yn ystod newidiadau tymheredd cyflym, tra bod eu sefydlogrwydd cemegol yn sicrhau purdeb y metel tawdd.
I gloi, y rysáit ar gyfer croesfachau silicon carbid graffit yw cymysgedd wedi'i diwnio'n fanwl o ddeunyddiau sy'n darparu cydbwysedd o ddargludedd thermol, ymwrthedd i sioc thermol, a sefydlogrwydd cemegol. Mae'r cyfansoddiad hwn yn eu gwneud yn anhepgor ym maes meteleg, lle maent yn chwarae rhan hanfodol yn y broses o doddi a chastio metelau yn effeithlon ac yn ddibynadwy.
Drwy ddeall cydrannau a phroses weithgynhyrchu croesliniau graffit SiC, gall diwydiannau wneud dewisiadau gwybodus ar gyfer eu cymwysiadau penodol, gan sicrhau perfformiad a hirhoedledd gorau posibl i'w croesliniau. Wrth i dechnoleg ddatblygu, disgwylir gwelliannau pellach yn rysáit a thechnegau gweithgynhyrchu croesliniau graffit SiC, gan baratoi'r ffordd ar gyfer prosesau metelegol hyd yn oed yn fwy effeithlon a chynaliadwy.
Amser postio: Mawrth-12-2024