Jukumu muhimu la unga wa kabonidi ya silicon kijani katika nyenzo zinazokinza
Poda ya kaboni ya silicon kijani, jina lake linasikika kuwa gumu. Kimsingi ni aina yakabidi ya silikoni (SiC), ambayo huyeyushwa kwa zaidi ya digrii 2000 katika tanuru ya upinzani yenye malighafi kama vile mchanga wa quartz na coke ya petroli. Tofauti na ile ya kawaidakabidi nyeusi ya silikoni, ina udhibiti sahihi wa mchakato katika hatua ya baadaye ya kuyeyusha, ikiwa na uchafu mdogo sana na usafi wa juu wa fuwele, kwa hivyo inatoa rangi ya kipekee ya kijani kibichi au kijani kibichi. "Usafi" huu huipa ugumu uliokithiri (ugumu wa Mohs ni wa juu kama 9.2-9.3, wa pili kwa almasi na kabidi ya boroni) na upitishaji bora wa joto na nguvu ya halijoto ya juu. Katika uwanja wa vifaa vya kukataa, ni "mfupa mgumu" ambao unaweza kuhimili, kupigana, kupasha joto na kujenga.
Kwa hivyo, unga huu wa kijani unawezaje kuonyesha nguvu yake katika ulimwengu mgumu wa vifaa vya kukataa na kuwa "mtu muhimu" asiyeweza kuepukika?
Boresha nguvu na utupe "mifupa ya chuma" yenye halijoto ya juu: Vifaa vinavyokinza joto huogopa sana "kutoweza kuhimili" halijoto ya juu, na kuwa laini na kuanguka.Poda ndogo ya kabidi ya siliconi ya kijani kibichiIna ugumu wa juu sana na nguvu bora ya halijoto ya juu. Kuiongeza kwenye vifaa mbalimbali vya kutupwa vinavyokinza, vifaa vya kuchezea au matofali ni kama kuongeza matundu ya chuma yenye nguvu nyingi kwenye zege. Inaweza kuunda mifupa imara inayounga mkono kwenye matrix, ikipinga sana ubadilikaji na ulaini wa nyenzo chini ya mzigo wa halijoto ya juu. Vifaa vya kutupwa vya mfereji wa chuma wa tanuru ya mlipuko wa kiwanda kikubwa cha chuma vilitumia vifaa vya kawaida hapo awali, ambavyo vilimomonyoka haraka, kiwango cha mtiririko wa chuma hakikuweza kuongezeka, na matengenezo ya mara kwa mara yalichelewesha uzalishaji. Baadaye, mafanikio ya kiufundi yalifanywa, na uwiano waunga mdogo wa kabidi ya silicon kijani iliongezeka sana. “Hei, ni ya kushangaza!” Mkurugenzi wa warsha baadaye alikumbuka, “Nyenzo mpya ilipowekwa, chuma kilichoyeyuka kilipita, upande wa mfereji ulikuwa wazi 'umetafunwa', kiwango cha mtiririko wa chuma kiligeuzwa juu chini, na idadi ya nyakati za matengenezo ilipunguzwa kwa zaidi ya nusu, na akiba yote ilikuwa pesa halisi!” Ugumu huu ndio msingi wa kudumu kwa vifaa vya halijoto ya juu.
Boresha upitishaji joto na usakinishe "sinki la joto" kwenye nyenzo: Kadiri nyenzo ya kinzani inavyokuwa na insulation zaidi ya joto, ndivyo inavyokuwa bora zaidi! Kwa maeneo kama milango ya oveni ya koke na kuta za pembeni za seli za alumini, nyenzo yenyewe inahitaji kutoa joto la ndani haraka ili kuzuia halijoto ya ndani kuwa juu sana na kuharibika. Upitishaji joto wa unga mdogo wa kaboni ya silicon kijani bila shaka ni "mwanafunzi bora" miongoni mwa nyenzo zisizo za metali (mgawo wa upitishaji joto wa halijoto ya chumba unaweza kufikia zaidi ya 125 W/m·K, ambayo ni mara kadhaa ya matofali ya kawaida ya udongo). Kuiongeza kwenye nyenzo ya kinzani katika sehemu maalum ni kama kupachika "bomba la joto" lenye ufanisi ndani ya nyenzo, ambalo linaweza kuboresha kwa kiasi kikubwa upitishaji joto wa jumla, kusaidia joto kusambaratika haraka na sawasawa, na kuepuka kuzidisha joto na kung'oa au uharibifu unaosababishwa na "kiungulia".
Boresha upinzani wa mshtuko wa joto na kukuza uwezo wa "kubaki mtulivu wakati wa mabadiliko": Mojawapo ya "viua" vikali vya vifaa vinavyokinza ni kupoeza na kupasha joto haraka. Tanuru huwashwa na kuzimwa, na halijoto hubadilika-badilika kwa nguvu, na vifaa vya kawaida ni rahisi "kulipuka" na kung'oka.Kabidi ya silikoni ya kijaniUnga mdogo una mgawo mdogo wa upanuzi wa joto na upitishaji wa joto wa haraka, ambao unaweza kusawazisha haraka mkazo unaosababishwa na tofauti ya halijoto. Kuiingiza kwenye mfumo wa kinzani kunaweza kuboresha kwa kiasi kikubwa uwezo wa nyenzo kupinga mabadiliko ya ghafla ya halijoto, yaani, "upinzani wa mshtuko wa joto". Kifaa cha kutupwa cha chuma cha tanuru ya saruji hupitia mishtuko mikali zaidi ya baridi na moto, na maisha yake mafupi yalikuwa tatizo la muda mrefu. Mhandisi mwenye uzoefu wa ujenzi wa tanuru aliniambia: "Tangu matumizi ya vifaa vya kutupwa vyenye nguvu nyingi na unga mdogo wa silicon carbide kama mchanganyiko mkuu na unga, athari imekuwa ya haraka. Wakati upepo baridi unapovuma wakati tanuru inaposimamishwa kwa ajili ya matengenezo, sehemu zingine hupasuka, lakini nyenzo hii ya mdomo wa tanuru ni imara na thabiti, na kuna nyufa chache za uso. Baada ya mzunguko, hasara hupungua sana, na kuokoa juhudi nyingi za ukarabati!" "Utulivu" huu ni wa kukabiliana na kupanda na kushuka kwa uzalishaji.
Kwa sababuunga mdogo wa kabidi ya silicon kijani Inachanganya nguvu ya juu, upitishaji joto wa juu, upinzani bora wa mshtuko wa joto, na upinzani mkubwa wa mmomonyoko, imekuwa "mwenzi wa roho" katika uundaji wa vifaa vya kisasa vya kukataa vyenye utendaji wa juu. Kuanzia tanuru za mlipuko, vibadilishaji, mitaro ya chuma, na matangi ya torpedo katika metali ya chuma na chuma hadi seli za elektroliti katika metali isiyo na feri; kuanzia sehemu muhimu za tanuru za saruji na tanuru za kioo katika tasnia ya vifaa vya ujenzi hadi tanuru zenye babuzi nyingi katika nyanja za tasnia ya kemikali, umeme, na uchomaji taka, na hata kumimina vikombe na matofali ya chuma yanayotiririka kwa ajili ya kutupwa… Popote pale ambapo kuna halijoto ya juu, uchakavu, mabadiliko ya ghafla, na mmomonyoko, unga huu mdogo wa kijani unafanya kazi. Umeingizwa kimya kimya katika kila tofali linalokataa na kila mraba wa vitu vinavyoweza kutupwa, kutoa ulinzi imara kwa "moyo" wa tasnia - tanuru zenye halijoto ya juu.
Bila shaka, "kilimo" cha unga mdogo wa kaboni ya silikoni kijani si rahisi. Kuanzia uteuzi wa malighafi, udhibiti sahihi wa mchakato wa kuyeyusha tanuru ya upinzani (ili kuhakikisha usafi na kijani), hadi kuponda, kusaga, kuokota na kuondoa uchafu, uainishaji wa usahihi wa majimaji au mtiririko wa hewa, hadi ufungashaji mkali kulingana na usambazaji wa ukubwa wa chembe (kutoka mikroni chache hadi mamia ya mikroni), kila hatua inahusiana na utendaji thabiti wa bidhaa ya mwisho. Hasa, usafi, usambazaji wa ukubwa wa chembe na umbo la chembe ya unga mdogo huathiri moja kwa moja utawanyiko wake na athari katika nyenzo zinazokinza. Inaweza kusemwa kwamba unga mdogo wa kaboni ya silikoni kijani wenye ubora wa juu yenyewe ni bidhaa ya mchanganyiko wa teknolojia na ufundi.