ഗ്രീൻ സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് മൈക്രോപൗഡറിന്റെ സവിശേഷ ഗുണങ്ങളും പ്രയോഗ സാധ്യതകളും അനാവരണം ചെയ്യുന്നു.

ഗ്രീൻ സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് മൈക്രോപൗഡറിന്റെ സവിശേഷ ഗുണങ്ങളും പ്രയോഗ സാധ്യതകളും അനാവരണം ചെയ്യുന്നു.

ഇന്നത്തെ ഹൈടെക് മെറ്റീരിയൽസ് മേഖലയിൽ, ഗ്രീൻ സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് മൈക്രോപൗഡർ അതിന്റെ അതുല്യമായ ഭൗതിക, രാസ ഗുണങ്ങളാൽ മെറ്റീരിയൽസ് സയൻസ് സമൂഹത്തിൽ ക്രമേണ ശ്രദ്ധാകേന്ദ്രമായി മാറുകയാണ്. കാർബണും സിലിക്കൺ മൂലകങ്ങളും ചേർന്ന ഈ സംയുക്തം അതിന്റെ പ്രത്യേക ക്രിസ്റ്റൽ ഘടനയും മികച്ച പ്രകടനവും കാരണം പല വ്യാവസായിക മേഖലകളിലും വിശാലമായ പ്രയോഗ സാധ്യതകൾ കാണിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഗ്രീൻ സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് മൈക്രോപൗഡറിന്റെ സവിശേഷ ഗുണങ്ങളും വിവിധ മേഖലകളിലെ അതിന്റെ പ്രയോഗ സാധ്യതകളും ഈ ലേഖനം ആഴത്തിൽ പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യും.

1. പച്ച സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് മൈക്രോപൗഡറിന്റെ അടിസ്ഥാന സവിശേഷതകൾ

പച്ച സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് (SiC) ഒരു സിന്തറ്റിക് സൂപ്പർഹാർഡ് മെറ്റീരിയലാണ്, ഇത് ഒരു കോവാലന്റ് ബോണ്ട് സംയുക്തത്തിൽ പെടുന്നു. ഇതിന്റെ ക്രിസ്റ്റൽ ഘടന വജ്രം പോലുള്ള ക്രമീകരണമുള്ള ഒരു ഷഡ്ഭുജാകൃതിയിലുള്ള സംവിധാനത്തെ അവതരിപ്പിക്കുന്നു. പച്ച സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് മൈക്രോപൗഡർ സാധാരണയായി 0.1-100 മൈക്രോൺ കണികാ വലിപ്പമുള്ള പൊടിച്ച ഉൽപ്പന്നങ്ങളെയാണ് സൂചിപ്പിക്കുന്നത്, വ്യത്യസ്ത പരിശുദ്ധിയും മാലിന്യ ഉള്ളടക്കവും കാരണം അതിന്റെ നിറം ഇളം പച്ച മുതൽ കടും പച്ച വരെ വിവിധ ടോണുകൾ അവതരിപ്പിക്കുന്നു.

സൂക്ഷ്മ ഘടനയിൽ നിന്ന്, പച്ച സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് ക്രിസ്റ്റലിലെ ഓരോ സിലിക്കൺ ആറ്റവും നാല് കാർബൺ ആറ്റങ്ങളുമായി ഒരു ടെട്രാഹെഡ്രൽ ഏകോപനം ഉണ്ടാക്കുന്നു. ഈ ശക്തമായ കോവാലന്റ് ബോണ്ട് ഘടന മെറ്റീരിയലിന് വളരെ ഉയർന്ന കാഠിന്യവും രാസ സ്ഥിരതയും നൽകുന്നു. പച്ച സിലിക്കൺ കാർബൈഡിന്റെ മോസ് കാഠിന്യം 9.2-9.3 ൽ എത്തുന്നു എന്നത് ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്, ഇത് ഡയമണ്ട്, ക്യൂബിക് ബോറോൺ നൈട്രൈഡ് എന്നിവയ്ക്ക് പിന്നിൽ രണ്ടാമതാണ്, ഇത് അബ്രാസീവ് മേഖലയിൽ മാറ്റാനാകാത്തതാക്കുന്നു.

2. പച്ച സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് മൈക്രോപൗഡറിന്റെ അതുല്യമായ ഗുണങ്ങൾ

1. മികച്ച മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ

പച്ച സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് മൈക്രോപൗഡറിന്റെ ഏറ്റവും ശ്രദ്ധേയമായ സവിശേഷത അതിന്റെ ഉയർന്ന കാഠിന്യമാണ്. ഇതിന്റെ വിക്കേഴ്‌സ് കാഠിന്യം 2800-3300 കിലോഗ്രാം/മില്ലീമീറ്റർ വരെ എത്താൻ കഴിയും, ഇത് കഠിനമായ വസ്തുക്കൾ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുമ്പോൾ മികച്ച പ്രകടനം കാഴ്ചവയ്ക്കുന്നു. അതേസമയം, പച്ച സിലിക്കൺ കാർബൈഡിന് നല്ല കംപ്രസ്സീവ് ശക്തിയും ഉയർന്ന താപനിലയിൽ ഉയർന്ന മെക്കാനിക്കൽ ശക്തി നിലനിർത്താനും കഴിയും. ഈ സവിശേഷത അത്യധികമായ പരിതസ്ഥിതികളിൽ ഇത് ഉപയോഗിക്കാൻ സാധ്യമാക്കുന്നു.

2. മികച്ച താപ ഗുണങ്ങൾ

പച്ച സിലിക്കൺ കാർബൈഡിന്റെ താപ ചാലകത 120-200W/(m·K) വരെ ഉയർന്നതാണ്, ഇത് സാധാരണ സ്റ്റീലിന്റെ 3-5 മടങ്ങ് കൂടുതലാണ്. ഈ മികച്ച താപ ചാലകത ഇതിനെ ഒരു ഉത്തമ താപ വിസർജ്ജന വസ്തുവാക്കി മാറ്റുന്നു. അതിലും അത്ഭുതകരമായ കാര്യം, പച്ച സിലിക്കൺ കാർബൈഡിന്റെ താപ വികാസ ഗുണകം 4.0×10⁻⁶/℃ മാത്രമാണ്, അതായത് താപനില മാറുമ്പോൾ ഇതിന് മികച്ച ഡൈമൻഷണൽ സ്ഥിരതയുണ്ട്, കൂടാതെ താപ വികാസവും സങ്കോചവും കാരണം വ്യക്തമായ രൂപഭേദം വരുത്തില്ല.

3. മികച്ച രാസ സ്ഥിരത

രാസ ഗുണങ്ങളുടെ കാര്യത്തിൽ, പച്ച സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് വളരെ ശക്തമായ നിഷ്ക്രിയത്വം പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു. മിക്ക ആസിഡുകളുടെയും, ക്ഷാരങ്ങളുടെയും, ഉപ്പ് ലായനികളുടെയും നാശത്തെ ഇതിന് പ്രതിരോധിക്കാൻ കഴിയും, കൂടാതെ ഉയർന്ന താപനിലയിൽ പോലും സ്ഥിരത നിലനിർത്താനും കഴിയും. 1000 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ താഴെയുള്ള ഓക്സിഡൈസിംഗ് അന്തരീക്ഷത്തിൽ പച്ച സിലിക്കൺ കാർബൈഡിന് ഇപ്പോഴും നല്ല സ്ഥിരത നിലനിർത്താൻ കഴിയുമെന്ന് പരീക്ഷണങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു, ഇത് നാശകരമായ അന്തരീക്ഷങ്ങളിൽ ദീർഘകാല ഉപയോഗത്തിന് സാധ്യത നൽകുന്നു.

4. പ്രത്യേക വൈദ്യുത ഗുണങ്ങൾ

ഗ്രീൻ സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് 3.0eV ബാൻഡ്‌ഗ്യാപ്പ് വീതിയുള്ള ഒരു വൈഡ് ബാൻഡ്‌ഗ്യാപ്പ് സെമികണ്ടക്ടർ മെറ്റീരിയലാണ്, ഇത് സിലിക്കണിന്റെ 1.1eV ബാൻഡ്‌ഗ്യാപ്പിനേക്കാൾ വളരെ വലുതാണ്. ഈ സവിശേഷത ഉയർന്ന വോൾട്ടേജുകളെയും താപനിലയെയും നേരിടാൻ ഇതിനെ പ്രാപ്തമാക്കുന്നു, കൂടാതെ പവർ ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളുടെ മേഖലയിൽ അതുല്യമായ ഗുണങ്ങളുമുണ്ട്. കൂടാതെ, ഗ്രീൻ സിലിക്കൺ കാർബൈഡിന് ഉയർന്ന ഇലക്ട്രോൺ മൊബിലിറ്റിയും ഉണ്ട്, ഇത് ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി ഉപകരണങ്ങൾ വികസിപ്പിക്കുന്നത് സാധ്യമാക്കുന്നു.

3. പച്ച സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് മൈക്രോപൗഡർ തയ്യാറാക്കൽ പ്രക്രിയ

പച്ച സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് മൈക്രോപൗഡർ തയ്യാറാക്കുന്നതിൽ പ്രധാനമായും അച്ചെസൺ പ്രക്രിയയാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ഈ രീതി ക്വാർട്സ് മണലും പെട്രോളിയം കോക്കും ഒരു നിശ്ചിത അനുപാതത്തിൽ കലർത്തി പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിനായി ഒരു പ്രതിരോധ ചൂളയിൽ 2000-2500℃ വരെ ചൂടാക്കുന്നു. പ്രതിപ്രവർത്തനം വഴി ഉൽ‌പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന ബ്ലോക്കി ഗ്രീൻ സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് ക്രഷിംഗ്, ഗ്രേഡിംഗ്, അച്ചാറിംഗ് തുടങ്ങിയ പ്രക്രിയകൾക്ക് വിധേയമായി വ്യത്യസ്ത കണികാ വലിപ്പത്തിലുള്ള മൈക്രോപൗഡർ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ ഒടുവിൽ ലഭിക്കും.

സമീപ വർഷങ്ങളിൽ, സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ പുരോഗതിയോടെ, ചില പുതിയ തയ്യാറെടുപ്പ് രീതികൾ ഉയർന്നുവന്നിട്ടുണ്ട്. കെമിക്കൽ വേപ്പർ ഡിപ്പോസിഷൻ (CVD) ഉയർന്ന ശുദ്ധതയുള്ള നാനോ-സ്കെയിൽ ഗ്രീൻ സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് പൗഡർ തയ്യാറാക്കാൻ കഴിയും; സോൾ-ജെൽ രീതിക്ക് പൊടിയുടെ കണിക വലുപ്പവും രൂപഘടനയും കൃത്യമായി നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിയും; പ്ലാസ്മ രീതിക്ക് തുടർച്ചയായ ഉൽപ്പാദനം നേടാനും ഉൽപ്പാദനക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്താനും കഴിയും. ഈ പുതിയ പ്രക്രിയകൾ ഗ്രീൻ സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് മൈക്രോപൗഡറിന്റെ പ്രകടന ഒപ്റ്റിമൈസേഷനും പ്രയോഗ വികാസത്തിനും കൂടുതൽ സാധ്യതകൾ നൽകുന്നു.

4. പച്ച സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് മൈക്രോപൗഡറിന്റെ പ്രധാന പ്രയോഗ മേഖലകൾ

1. കൃത്യതയുള്ള പൊടിക്കലും മിനുക്കലും

ഒരു സൂപ്പർഹാർഡ് അബ്രാസീവ് എന്ന നിലയിൽ, സിമന്റ് കാർബൈഡ്, സെറാമിക്സ്, ഗ്ലാസ്, മറ്റ് വസ്തുക്കൾ എന്നിവയുടെ കൃത്യതയുള്ള പ്രോസസ്സിംഗിൽ പച്ച സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് മൈക്രോപൗഡർ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. സെമികണ്ടക്ടർ വ്യവസായത്തിൽ, സിലിക്കൺ വേഫറുകൾ പോളിഷ് ചെയ്യുന്നതിന് ഉയർന്ന ശുദ്ധതയുള്ള പച്ച സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് പൗഡർ ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ അതിന്റെ കട്ടിംഗ് പ്രകടനം പരമ്പരാഗത അലുമിന അബ്രാസീവ്സുകളേക്കാൾ മികച്ചതാണ്. ഒപ്റ്റിക്കൽ ഘടക സംസ്കരണ മേഖലയിൽ, പച്ച സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് പൗഡറിന് നാനോ-സ്കെയിൽ ഉപരിതല പരുക്കൻത കൈവരിക്കാനും ഉയർന്ന കൃത്യതയുള്ള ഒപ്റ്റിക്കൽ ഘടകങ്ങളുടെ പ്രോസസ്സിംഗ് ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റാനും കഴിയും.

2. നൂതന സെറാമിക് വസ്തുക്കൾ

ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള സെറാമിക്സ് തയ്യാറാക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രധാന അസംസ്കൃത വസ്തുവാണ് ഗ്രീൻ സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് പൊടി. മികച്ച മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളും താപ സ്ഥിരതയുമുള്ള ഘടനാപരമായ സെറാമിക്സ് ചൂടുള്ള അമർത്തൽ സിന്ററിംഗ് അല്ലെങ്കിൽ റിയാക്ഷൻ സിന്ററിംഗ് പ്രക്രിയകളിലൂടെ നിർമ്മിക്കാം. മെക്കാനിക്കൽ സീലുകൾ, ബെയറിംഗുകൾ, നോസിലുകൾ തുടങ്ങിയ പ്രധാന ഘടകങ്ങളിൽ, പ്രത്യേകിച്ച് ഉയർന്ന താപനിലയും തുരുമ്പെടുക്കലും പോലുള്ള കഠിനമായ ജോലി സാഹചര്യങ്ങളിൽ, ഇത്തരത്തിലുള്ള സെറാമിക് മെറ്റീരിയൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

3. ഇലക്ട്രോണിക്സ്, സെമികണ്ടക്ടർ ഉപകരണങ്ങൾ

ഇലക്ട്രോണിക്സ് മേഖലയിൽ, വൈഡ് ബാൻഡ്‌ഗ്യാപ്പ് സെമികണ്ടക്ടർ വസ്തുക്കൾ തയ്യാറാക്കാൻ ഗ്രീൻ സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് പൊടി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഗ്രീൻ സിലിക്കൺ കാർബൈഡിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള പവർ ഉപകരണങ്ങൾക്ക് ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി, ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ്, ഉയർന്ന താപനില പ്രവർത്തന സവിശേഷതകൾ ഉണ്ട്, കൂടാതെ പുതിയ ഊർജ്ജ വാഹനങ്ങൾ, സ്മാർട്ട് ഗ്രിഡുകൾ, മറ്റ് മേഖലകൾ എന്നിവയിൽ വലിയ സാധ്യതകൾ കാണിക്കുന്നു. പരമ്പരാഗത സിലിക്കൺ അധിഷ്ഠിത ഉപകരണങ്ങളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ഗ്രീൻ സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് പവർ ഉപകരണങ്ങൾക്ക് ഊർജ്ജ നഷ്ടം 50% ൽ കൂടുതൽ കുറയ്ക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് പഠനങ്ങൾ തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്.

4. സംയുക്ത ബലപ്പെടുത്തൽ

ഒരു ലോഹ അല്ലെങ്കിൽ പോളിമർ മാട്രിക്സിൽ ബലപ്പെടുത്തൽ ഘട്ടമായി പച്ച സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് പൊടി ചേർക്കുന്നത് സംയുക്ത വസ്തുക്കളുടെ ശക്തി, കാഠിന്യം, വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധം എന്നിവ ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെടുത്തും. എയ്‌റോസ്‌പേസ് മേഖലയിൽ, ഭാരം കുറഞ്ഞതും ഉയർന്ന കരുത്തുള്ളതുമായ ഘടനാപരമായ ഭാഗങ്ങൾ നിർമ്മിക്കാൻ അലുമിനിയം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സംയുക്തങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു; ഓട്ടോമോട്ടീവ് വ്യവസായത്തിൽ, സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് ശക്തിപ്പെടുത്തിയ ബ്രേക്ക് പാഡുകൾ മികച്ച ഉയർന്ന താപനില പ്രതിരോധം കാണിക്കുന്നു.

5. റിഫ്രാക്റ്ററി വസ്തുക്കളും കോട്ടിംഗുകളും

ഗ്രീൻ സിലിക്കൺ കാർബൈഡിന്റെ ഉയർന്ന താപനില സ്ഥിരത ഉപയോഗിച്ച്, ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള റിഫ്രാക്ടറി വസ്തുക്കൾ തയ്യാറാക്കാൻ കഴിയും. സ്റ്റീൽ ഉരുക്കൽ വ്യവസായത്തിൽ, ബ്ലാസ്റ്റ് ഫർണസുകൾ, കൺവെർട്ടറുകൾ തുടങ്ങിയ ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള ഉപകരണങ്ങളിൽ സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് റിഫ്രാക്ടറി ഇഷ്ടികകൾ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. കൂടാതെ, സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് കോട്ടിംഗുകൾ അടിസ്ഥാന മെറ്റീരിയലിന് മികച്ച തേയ്മാന സംരക്ഷണവും നാശ സംരക്ഷണവും നൽകും, കൂടാതെ കെമിക്കൽ ഉപകരണങ്ങൾ, ടർബൈൻ ബ്ലേഡുകൾ, മറ്റ് മേഖലകൾ എന്നിവയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു.