የቲታኒየም ካርቦይድ ፣ የሲሊኮን ካርቦይድ እና የሲሚንቶ ካርቦይድ ቁሳቁሶች ባህሪዎች እና አፕሊኬሽኖች

በኢንዱስትሪ ማምረቻ "ቁሳቁስ አጽናፈ ሰማይ" ውስጥ, ቲታኒየም ካርቦይድ (ቲሲ), ሲሊኮን ካርቦይድ (ሲሲሲ) እና ሲሚንቶ ካርቦይድ (በተለምዶ በ tungsten carbide - cobalt, ወዘተ ላይ የተመሰረተ) ሶስት የሚያበሩ "ኮከብ ቁሶች" ናቸው. ባላቸው ልዩ ባህሪያት በተለያዩ መስኮች ውስጥ ወሳኝ ሚናዎችን ይጫወታሉ. ዛሬ፣ በእነዚህ ሶስት ቁሳቁሶች መካከል ያለውን የንብረቶቹን ልዩነት እና የላቁባቸውን ሁኔታዎች በጥልቀት እንመረምራለን።

I. A ጭንቅላት - ወደ - የቁሳቁስ ንብረቶች ንጽጽር

የቁሳቁስ አይነት	ጥንካሬ (ማጣቀሻ እሴት)	ጥግግት (ግ/ሴሜ³)	መቋቋምን ይልበሱ	ከፍተኛ - የሙቀት መቋቋም	የኬሚካል መረጋጋት	ጥንካሬ
ቲታኒየም ካርቦይድ (ቲሲ)	2800 - 3200HV	4.9 - 5.3	በጣም ጥሩ (በጠንካራ ደረጃዎች የተያዘ)	≈1400℃ ላይ የተረጋጋ	ለአሲድ እና ለአልካላይስ መቋቋም የሚችል (ከጠንካራ ኦክሳይድ አሲዶች በስተቀር)	በአንፃራዊነት ዝቅተኛ (መሰባበር በይበልጥ ጎልቶ ይታያል)
ሲሊኮን ካርቦይድ (ሲሲ)	2500 - 3000HV (ለሲሲ ሴራሚክስ)	3.1 - 3.2	የላቀ (በጋራ ትስስር መዋቅር የታገዘ)	በ ≈1600 ℃ ላይ የተረጋጋ (በሴራሚክ ሁኔታ)	በጣም ጠንካራ (ለአብዛኛዎቹ የኬሚካል ሚዲያዎች መቋቋም የሚችል)	መጠነኛ (በሴራሚክ ሁኔታ የተሰበረ፣ ነጠላ ክሪስታሎች ጥንካሬ አላቸው)
ሲሚንቶ ካርቦይድ (WC - Co እንደ ምሳሌ)	1200 - 1800 ኤች.ቪ	13 - 15 (ለደብልዩሲ - ኮ ተከታታይ)	ልዩ (የWC ጠንካራ ደረጃዎች + ኮ ማያያዣ)	≈800 - 1000℃ (በኮ ይዘት ላይ የተመሰረተ ነው)	ለአሲድ ፣ ለአልካላይስ እና ለመጥፋት የሚጋለጥ	በአንፃራዊነት ጥሩ (Co binder phase ጥንካሬን ይጨምራል)

የንብረት መፈራረስ፡-

• ቲታኒየም ካርቦይድ (ቲሲ)ጥንካሬው ከአልማዝ ጋር ቅርብ ነው, ይህም የሱፐር - ጠንካራ ቁሳዊ ቤተሰብ አባል ያደርገዋል. ከፍተኛ ጥንካሬው "ክብደትን" በሚፈልጉ ትክክለኛ መሳሪያዎች ውስጥ ትክክለኛ አቀማመጥ እንዲኖር ያስችላል. ነገር ግን፣ ከፍተኛ ስብራት ያለው እና በተፅእኖ ስር ለመቆራረጥ የተጋለጠ ነው፣ ስለዚህ ለስታቲክ፣ ለዝቅተኛ - ተፅእኖ መቁረጥ/መለበስ - ተከላካይ ሁኔታዎች የበለጠ ተስማሚ ነው። ለምሳሌ, ብዙውን ጊዜ በመሳሪያዎች ላይ እንደ ሽፋን ይጠቀማል. የቲሲ ሽፋን እጅግ በጣም ጠንካራ እና የሚለብስ - ተከላካይ ነው, ልክ እንደ "መከላከያ ትጥቅ" በከፍተኛ - የፍጥነት ብረት እና የሲሚንቶ ካርቦይድ መሳሪያዎች ላይ ማስቀመጥ. አይዝጌ ብረት እና ቅይጥ ብረት ሲቆርጡ ከፍተኛ ሙቀትን መቋቋም እና መበስበስን ይቀንሳል, የመሳሪያውን ህይወት በእጅጉ ያራዝመዋል. ለምሳሌ፣ የማጠናቀቂያ ወፍጮ ቆራጮች ሽፋን ላይ፣ ፈጣን እና የተረጋጋ መቁረጥን ያስችላል።
• ሲሊኮን ካርቦይድ (ሲሲ): "በከፍተኛ የሙቀት መጠን መቋቋም የሚችል ከፍተኛ አፈፃፀም"! ከ 1600 ℃ በላይ የተረጋጋ አፈፃፀምን ማቆየት ይችላል። በሴራሚክ ሁኔታ፣ የኬሚካላዊ መረጋጋት አስደናቂ ነው እና ከአሲድ እና ከአልካላይስ ጋር እምብዛም ምላሽ አይሰጥም (እንደ ሃይድሮፍሎሪክ አሲድ ካሉት ጥቂቶች በስተቀር)። ሆኖም ግን, መሰባበር ለሴራሚክ እቃዎች የተለመደ ጉዳይ ነው. ቢሆንም፣ ነጠላ - ክሪስታል ሲሊከን ካርቦይድ (እንደ 4H - SiC ያሉ) ጥንካሬን አሻሽሏል እና በሴሚኮንዳክተሮች እና ከፍተኛ ድግግሞሽ መሳሪያዎች ውስጥ ተመልሶ እየመጣ ነው። ለምሳሌ, SiC - የተመሠረተ የሴራሚክ መሳሪያዎች ከሴራሚክ መሳሪያዎች መካከል "ከፍተኛ ተማሪዎች" ናቸው. ከፍተኛ - የሙቀት መቋቋም እና የኬሚካል መረጋጋት አላቸው. ከፍተኛ-ጥንካሬ ውህዶች (እንደ ኒኬል - የተመሰረቱ ውህዶች) እና የሚሰባበሩ ቁሶች (እንደ ብረት ብረት ያሉ) በሚቆረጡበት ጊዜ ለመሳሪያው መጣበቅ የማይጋለጡ እና ቀስ በቀስ የመልበስ ችግር አለባቸው። ነገር ግን, በተቆራረጠ ምክንያት, በትንሹ የተቋረጠ መቁረጥ እና ከፍተኛ ትክክለኛነትን ለማጠናቀቅ በጣም ተስማሚ ናቸው.
• ሲሚንቶ የተሰራ ካርቦይድ (ደብሊውሲ - ኮ): "በመቁረጫ ሜዳ ላይ ከፍተኛ - ደረጃ ተጫዋች"! ከላጣ መሳሪያዎች እስከ CNC ወፍጮ መቁረጫዎች፣ ከብረት ብረት እስከ ቁፋሮ ድንጋይ ድረስ በሁሉም ቦታ ይገኛል። አነስተኛ የኮ ይዘት ያለው (እንደ YG3X ያሉ) ሲሚንቶ የተሰራ ካርቦዳይድ ለመጨረስ ተስማሚ ነው፣ ከፍተኛ ኮ ይዘት ያለው (እንደ YG8 ያለ) ጥሩ ተፅእኖን የመቋቋም እና ሸካራ ማሽነሪዎችን በቀላሉ ማስተናገድ ይችላል። የWC ከባድ ደረጃዎች ለ"ለመቋቋም" ተጠያቂ ናቸው፣ እና የ Co binder የWC ቅንጣቶችን አንድ ላይ ለማያያዝ እንደ "ሙጫ" ይሠራል፣ ይህም ጥንካሬን እና ጥንካሬን ይጠብቃል። ምንም እንኳን ከፍተኛ የሙቀት መከላከያው እንደ መጀመሪያዎቹ ሁለቱ ጥሩ ባይሆንም ፣ የተመጣጠነ አጠቃላይ አፈፃፀሙ ከመቁረጥ እስከ መልበስ - ተከላካይ ክፍሎችን ለብዙ ሁኔታዎች ተስማሚ ያደርገዋል።

II. የመተግበሪያ መስኮች በሙሉ ስዊንግ

1. የመቁረጫ መሳሪያ መስክ

• ቲታኒየም ካርቦይድ (ቲሲ): ብዙውን ጊዜ በመሳሪያዎች ላይ እንደ ሽፋን ሆኖ ያገለግላል! እጅግ በጣም ጠንካራ እና የሚለብሰው - ተከላካይ የቲሲ ሽፋን "መከላከያ ትጥቅ" በከፍተኛ ፍጥነት ያለው ብረት እና በሲሚንቶ የተሰራ የካርበይድ መሳሪያዎች ላይ ያስቀምጣል. አይዝጌ ብረት እና ቅይጥ ብረት ሲቆርጡ ከፍተኛ ሙቀትን መቋቋም እና መበስበስን ይቀንሳል, የመሳሪያውን ህይወት በእጅጉ ያራዝመዋል. ለምሳሌ, የማጠናቀቂያ ወፍጮ መቁረጫዎችን ሽፋን ውስጥ, ፈጣን እና የተረጋጋ መቁረጥ ያስችላል.
• ሲሊኮን ካርቦይድ (ሲሲ)በሴራሚክ መሳሪያዎች መካከል "ከፍተኛ ተማሪ"! ሲሲ - የተመሰረቱ የሴራሚክ መሳሪያዎች ከፍተኛ - የሙቀት መቋቋም እና የኬሚካል መረጋጋት አላቸው. ከፍተኛ-ጥንካሬ ውህዶች (እንደ ኒኬል - የተመሰረቱ ውህዶች) እና የሚሰባበሩ ቁሶች (እንደ ብረት ብረት ያሉ) በሚቆረጡበት ጊዜ ለመሳሪያው መጣበቅ የማይጋለጡ እና ቀስ በቀስ የመልበስ ችግር አለባቸው። ነገር ግን, በተቆራረጠ ምክንያት, በትንሹ የተቋረጠ መቁረጥ እና ከፍተኛ ትክክለኛነትን ለማጠናቀቅ በጣም ተስማሚ ናቸው.
• ሲሚንቶ የተሰራ ካርቦይድ (ደብሊውሲ - ኮ): "በመቁረጫ ሜዳ ላይ ከፍተኛ - ደረጃ ተጫዋች"! ከላጣ መሳሪያዎች እስከ CNC ወፍጮ መቁረጫዎች፣ ከብረት ብረት እስከ ቁፋሮ ድንጋይ ድረስ በሁሉም ቦታ ይገኛል። አነስተኛ የኮ ይዘት ያለው (እንደ YG3X ያሉ) ሲሚንቶ የተሰራ ካርቦዳይድ ለመጨረስ ተስማሚ ነው፣ ከፍተኛ ኮ ይዘት ያለው (እንደ YG8 ያለ) ጥሩ ተፅእኖን የመቋቋም እና ሸካራ ማሽነሪዎችን በቀላሉ ማስተናገድ ይችላል።

2. Wear - መቋቋም የሚችል አካል መስክ

• ቲታኒየም ካርቦይድ (ቲሲ)በትክክለኛ ሻጋታዎች ውስጥ እንደ "ልብስ - ተከላካይ ሻምፒዮን" ሆኖ ይሠራል! ለምሳሌ, በዱቄት ሜታሊሪጂ ሻጋታዎች ውስጥ, የብረት ዱቄት ሲጫኑ, የቲሲ ማስገቢያዎች ይለበሳሉ - ተከላካይ እና ከፍተኛ ትክክለኝነት አላቸው, የተጫኑት ክፍሎች ትክክለኛ ልኬቶች እና ጥሩ ገጽታዎች እንዲኖራቸው እና በጅምላ ምርት ጊዜ "ለችግር" የተጋለጡ አይደሉም.
• ሲሊኮን ካርቦይድ (ሲሲ): በ "ድርብ ባፍ" የመልበስ መቋቋም እና ከፍተኛ - የሙቀት መቋቋም! ከሲሲ ሴራሚክስ የተሠሩ ሮለቶች እና ተሸካሚዎች ከ 1000 ℃ በላይ የሙቀት ምድጃዎች አይለዝሙም ወይም አይለብሱም። እንዲሁም በሲሲሲ በተሠሩ የአሸዋ ማፍሰሻ መሳሪያዎች ውስጥ ያሉ ኖዝሎች የአሸዋ ቅንጣቶችን ተፅእኖ ይቋቋማሉ ፣ እና የአገልግሎት ህይወታቸው ከተለመደው የአረብ ብረት ነጠብጣቦች ብዙ እጥፍ ይረዝማል።
• ሲሚንቶ የተሰራ ካርቦይድ (ደብሊውሲ - ኮ)"ሁለገብ ልብስ - ተከላካይ ባለሙያ"! በማዕድን ቁፋሮ ውስጥ ያሉ የሲሚንቶ ካርቦዳይድ ጥርሶች ድንጋዮቹን ያለምንም ጉዳት ይሰብራሉ; በጋሻ ማሽን መሳሪያዎች ላይ የሲሚንቶ ካርቦዳይድ መቁረጫዎች የአፈርን እና የአሸዋ ድንጋይን ይቋቋማሉ, እና በሺዎች የሚቆጠሩ ሜትሮችን ካደረጉ በኋላም ቢሆን "መረጋጋትን መጠበቅ" ይችላሉ. በተንቀሳቃሽ ስልክ የንዝረት ሞተሮች ውስጥ ያሉት ኤክሰንትሪክ ዊልስ እንኳ የተረጋጋ ንዝረትን ለማረጋገጥ በሲሚንቶ ካርበይድ ላይ የመልበስ መቋቋምን ይደግፋሉ።

3. ኤሌክትሮኒክስ / ሴሚኮንዳክተር መስክ

• ቲታኒየም ካርቦይድ (ቲሲ)ከፍተኛ - የሙቀት መጠን እና ከፍተኛ የመልበስ መቋቋም በሚፈልጉ አንዳንድ ኤሌክትሮኒካዊ ክፍሎች ውስጥ ይታያል! ለምሳሌ, በኤሌክትሮዶች ውስጥ ከፍተኛ - ሃይል ኤሌክትሮን ቱቦዎች, ቲሲ ከፍተኛ - የሙቀት መቋቋም, ጥሩ የኤሌክትሪክ ምቹነት እና የመልበስ መከላከያ አለው, በከፍተኛ የሙቀት አካባቢዎች ውስጥ የተረጋጋ አሠራር እና የኤሌክትሮኒክስ ምልክት ማስተላለፍን ያረጋግጣል.
• ሲሊኮን ካርቦይድ (ሲሲ)"በሴሚኮንዳክተሮች ውስጥ አዲስ ተወዳጅ"! የሲሲ ሴሚኮንዳክተር መሳሪያዎች (እንደ ሲሲ ኃይል ሞጁሎች) በጣም ጥሩ ከፍተኛ - ድግግሞሽ, ከፍተኛ - ቮልቴጅ እና ከፍተኛ - የሙቀት አፈፃፀም አላቸው. በኤሌክትሪክ ተሽከርካሪዎች እና በፎቶቮልቲክ ኢንቬንተሮች ውስጥ ጥቅም ላይ በሚውሉበት ጊዜ, ቅልጥፍናን በእጅጉ ሊያሻሽሉ እና ድምጽን ሊቀንስ ይችላል. እንዲሁም, SiC wafers ከፍተኛ - ድግግሞሽ እና ከፍተኛ - የሙቀት ቺፖችን ለማምረት "መሰረት" ናቸው, እና በ 5G የመሠረት ጣቢያዎች እና አቪዮኒክስ ውስጥ በጣም የሚጠበቁ ናቸው.
• ሲሚንቶ የተሰራ ካርቦይድ (ደብሊውሲ - ኮ)በኤሌክትሮኒክስ ሂደት ውስጥ "ትክክለኛ መሣሪያ"! ለፒሲቢ ቁፋሮ በሲሚንቶ የተሰሩ የካርበይድ ቁፋሮዎች ዲያሜትራቸው 0.1 ሚሜ ትንሽ እና በቀላሉ ሳይሰበር በትክክል መቆፈር ይችላል። በቺፕ ማሸጊያ ሻጋታዎች ውስጥ በሲሚንቶ የተሰሩ የካርበይድ ማስገቢያዎች ከፍተኛ ትክክለኛነት እና የመቋቋም ችሎታ አላቸው ፣ ይህም የቺፕ ፒን ትክክለኛ እና የተረጋጋ ማሸጊያዎችን ያረጋግጣል ።

III. እንዴት መምረጥ ይቻላል?

• ለከፍተኛ ጥንካሬ እና ትክክለኛ የመልበስ መቋቋም→ ቲታኒየም ካርቦይድ (ቲሲ) ይምረጡ! ለምሳሌ, በትክክለኛ የሻጋታ ሽፋኖች እና ሱፐር - ጠንካራ የመሳሪያ ሽፋኖች, አለባበሱን "መቋቋም" እና ትክክለኛነትን መጠበቅ ይችላል.
• ለከፍተኛ - የሙቀት መቋቋም, የኬሚካል መረጋጋት, ወይም በሴሚኮንዳክተሮች / ከፍተኛ - ድግግሞሽ መሳሪያዎች ላይ መስራት→ ሲሊኮን ካርቦይድ (SiC) ይምረጡ! ለከፍተኛ-ሙቀት ምድጃ ክፍሎች እና ለሲሲ ኃይል ቺፕስ አስፈላጊ ነው.
• ለተመጣጣኝ አጠቃላይ አፈፃፀም ፣ ሁሉንም ነገር ከመቁረጥ እስከ መልበስ - ተከላካይ አፕሊኬሽኖችን ይሸፍናል→ የሲሚንቶ ካርቦይድ (WC - Co) ይምረጡ! ይህ "ሁለገብ ተጫዋች" የሚሸፍን መሳሪያዎች, ልምምዶች እና አልባሳት - ተከላካይ ክፍሎችን ነው.