කළු සිලිකන් කාබයිඩ් නිෂ්පාදන හඳුන්වාදීම සහ යෙදීම
කළු සිලිකන් කාබයිඩ්(කළු සිලිකන් කාබයිඩ් ලෙස කෙටියෙන්) යනු ප්‍රධාන අමුද්‍රව්‍ය ලෙස ක්වාර්ට්ස් වැලි සහ පෙට්‍රෝලියම් කෝක් වලින් සාදන ලද කෘතිම ලෝහ නොවන ද්‍රව්‍යයක් වන අතර එය ප්‍රතිරෝධක උදුනක ඉහළ උෂ්ණත්වයකදී උණු කරනු ලැබේ. එය කළු-අළු හෝ තද කළු පෙනුමක්, අතිශයින් ඉහළ දෘඪතාව, හොඳ තාප සන්නායකතාවක් සහ රසායනික ස්ථායිතාවයක් ඇත. එය විශිෂ්ට කාර්මික අමුද්‍රව්‍යයක් වන අතර උල්ෙල්ඛ, පරාවර්තක ද්‍රව්‍ය, ලෝහ විද්‍යාව, පිඟන් මැටි, ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණ සහ වෙනත් ක්ෂේත්‍රවල බහුලව භාවිතා වේ.
Ⅰ. කළු සිලිකන් කාබයිඩ් වල කාර්ය සාධන ලක්ෂණ
මෝස් දෘඪතාවකළු සිලිකන් කාබයිඩ්9.2 ක් තරම් ඉහළ අගයක් ගන්නා අතර, දියමන්ති සහ ඝන බෝරෝන් නයිට්‍රයිඩ් වලට පමණක් දෙවැනි වන අතර අතිශයින්ම ශක්තිමත් ඇඳුම් ප්‍රතිරෝධයක් සහ බලපෑම් ප්‍රතිරෝධයක් ඇත. එහි ද්‍රවාංකය 2700°C පමණ වන අතර, එය ඉහළ උෂ්ණත්ව පරිසරයන්හි ව්‍යුහාත්මක ස්ථායිතාව පවත්වා ගත හැකි අතර දිරාපත් වීමට හෝ විකෘති කිරීමට පහසු නොවේ. ඊට අමතරව, එය හොඳ තාප සන්නායකතාවක් සහ අඩු තාප ප්‍රසාරණ සංගුණකයක් ඇති අතර, ඉහළ උෂ්ණත්ව හා අධි පීඩන තත්වයන් යටතේ තවමත් විශිෂ්ට තාප කම්පන ස්ථායිතාවයක් පෙන්නුම් කරයි.
රසායනික ගුණාංග අනුව, කළු සිලිකන් කාබයිඩ් අම්ල සහ ක්ෂාර වලට හොඳ විඛාදන ප්‍රතිරෝධයක් ඇති අතර, කටුක පරිසරවල කාර්මික භාවිතය සඳහා විශේෂයෙන් සුදුසු වේ. එහි ඉහළ සන්නායකතාවය ද එය ඇතැම් විද්‍යුත් තාපන ද්‍රව්‍ය සහ අර්ධ සන්නායක ක්ෂේත්‍ර සඳහා විකල්ප ද්‍රව්‍යයක් බවට පත් කරයි.
Ⅱ. ප්‍රධාන නිෂ්පාදන ආකෘති සහ පිරිවිතර
කළු සිලිකන් කාබයිඩ් විවිධ අංශු ප්‍රමාණයන් සහ භාවිතයන් අනුව විවිධ ආකාරවලට සෑදිය හැක:
බ්ලොක් ද්‍රව්‍ය: උණු කිරීමෙන් පසු විශාල ස්ඵටික, බොහෝ විට නැවත සැකසීම සඳහා හෝ ලෝහ විද්‍යාත්මක ආකලන ලෙස භාවිතා කරයි;
කැටිති වැලි (F වැලි/P වැලි): ඇඹරුම් රෝද, වැලි පිපිරුම් උල්ෙල්ඛ, වැලි කඩදාසි ආදිය සෑදීමට භාවිතා කරයි;
ක්ෂුද්‍ර කුඩු (W, D ශ්‍රේණි): අතිශය නිරවද්‍ය ඇඹරීම, ඔප දැමීම, සෙරමික් සින්ටර් කිරීම ආදිය සඳහා භාවිතා කරයි;
නැනෝ මට්ටමේ ක්ෂුද්‍ර කුඩු: ඉහළ මට්ටමේ ඉලෙක්ට්‍රොනික පිඟන් මැටි, තාප සන්නායක සංයුක්ත ද්‍රව්‍ය ආදිය සඳහා භාවිතා වේ.
අංශු ප්‍රමාණය F16 සිට F1200 දක්වා පරාසයක පවතින අතර, ක්ෂුද්‍ර කුඩු වල අංශු ප්‍රමාණය නැනෝමීටර මට්ටමට ළඟා විය හැකි අතර, එය විවිධ යෙදුම් ක්ෂේත්‍රවල තාක්ෂණික අවශ්‍යතා අනුව අභිරුචිකරණය කළ හැකිය.
Ⅲ. කළු සිලිකන් කාබයිඩ් භාවිතා කිරීමේ ප්‍රධාන ක්ෂේත්‍ර
1. උල්ෙල්ඛ සහ ඇඹරුම් මෙවලම්
උල්ෙල්ඛ යනු කළු සිලිකන් කාබයිඩ් වල වඩාත් සාම්ප්‍රදායික සහ බහුලව භාවිතා වන යෙදුම් ක්ෂේත්‍ර වේ.එහි ඉහළ දෘඪතාව සහ ස්වයං-මුවහත් කිරීමේ ගුණාංගවලින් ප්‍රයෝජන ගනිමින්, කළු සිලිකන් කාබයිඩ් ඇඹරුම් රෝද, කැපුම් තැටි, වැලි කඩදාසි, ඇඹරුම් හිස්, ඇඹරුම් පේස්ට් වැනි විවිධ උල්ෙල්ඛ නිෂ්පාදන නිෂ්පාදනය කිරීමට භාවිතා කළ හැකි අතර ඒවා වාත්තු යකඩ, වානේ, ෆෙරස් නොවන ලෝහ, පිඟන් මැටි, වීදුරු, ක්වාර්ට්ස් සහ සිමෙන්ති නිෂ්පාදන වැනි ඇඹරීමට සහ සැකසීමට සුදුසු වේ.
එහි වාසි වන්නේ වේගවත් ඇඹරුම් වේගය, අවහිර වීමට පහසු නොවන අතර ඉහළ සැකසුම් කාර්යක්ෂමතාවයි.එය ලෝහ සැකසුම්, යන්ත්‍රෝපකරණ නිෂ්පාදනය, ගොඩනැගිලි අලංකරණය සහ අනෙකුත් කර්මාන්තවල බහුලව භාවිතා වේ.
2. පරාවර්තක ද්‍රව්‍ය
එහි ඉහළ උෂ්ණත්ව ස්ථායිතාව සහ විඛාදන ප්‍රතිරෝධය හේතුවෙන්, කළු සිලිකන් කාබයිඩ් ඉහළ උෂ්ණත්ව පරාවර්තක ද්‍රව්‍ය ක්ෂේත්‍රයේ බහුලව භාවිතා වේ. එය සිලිකන් කාබයිඩ් ගඩොල්, උදුන ලයිනිං, කබොල, තාපකූපල් ආරක්ෂණ නල, උඳුන් මෙවලම්, තුණ්ඩ, ටියුයර් ගඩොල් ආදිය බවට පත් කළ හැකි අතර, උපකරණ ආයු කාලය දීර්ඝ කිරීමට සහ මෙහෙයුම් ආරක්ෂාව වැඩි දියුණු කිරීමට ලෝහ විද්‍යාව, ෆෙරස් නොවන ලෝහ, විදුලිය, වීදුරු, සිමෙන්ති වැනි ඉහළ උෂ්ණත්ව කර්මාන්තවල බහුලව භාවිතා වේ.
මීට අමතරව, සිලිකන් කාබයිඩ් ද්‍රව්‍ය ඉහළ උෂ්ණත්ව ඔක්සිකාරක වායුගෝලවල හොඳ ප්‍රතිඔක්සිකාරක ගුණ ඇති අතර උණුසුම් පිපිරුම් ඌෂ්මක, පිපිරුම් ඌෂ්මක සහ අනෙකුත් උපකරණවල ප්‍රධාන කොටස්වල භාවිතයට සුදුසු වේ.
3. ලෝහ කර්මාන්තය
වානේ සෑදීම සහ වාත්තු කිරීම වැනි ලෝහ විද්‍යාත්මක ක්‍රියාවලීන්හිදී, කළු සිලිකන් කාබයිඩ් ඔක්සිකාරකයක්, උණුසුම් කිරීමේ කාරකයක් සහ ප්‍රතිකාබයිසර් එකක් ලෙස භාවිතා කළ හැකිය. එහි ඉහළ කාබන් අන්තර්ගතය සහ වේගවත් තාප මුදා හැරීම හේතුවෙන්, එය උණු කිරීමේ කාර්යක්ෂමතාව ඵලදායී ලෙස වැඩිදියුණු කළ හැකි අතර උණු කළ වානේවල ගුණාත්මකභාවය වැඩි දියුණු කළ හැකිය. ඒ සමඟම, එය උණු කිරීමේ ක්‍රියාවලියේදී අපිරිසිදු අන්තර්ගතය අඩු කර උණු කළ වානේ පිරිසිදු කිරීමේ කාර්යභාරයක් ඉටු කළ හැකිය.
සමහර වානේ මෝල්, පිරිවැය ඉතිරි කර ගැනීමට සහ වාත්තු කිරීමේ කාර්ය සාධනය වැඩි දියුණු කිරීමට වාත්තු යකඩ සහ ඇලෙන සුළු යකඩ උණු කිරීමේදී සංයුතිය සකස් කිරීම සඳහා සිලිකන් කාබයිඩ් යම් ප්‍රමාණයක් එකතු කරයි.
4. සෙරමික් සහ ඉලෙක්ට්‍රොනික ද්‍රව්‍ය
කළු සිලිකන් කාබයිඩ් ක්‍රියාකාරී පිඟන් මැටි සඳහා වැදගත් අමුද්‍රව්‍යයක් ද වේ. එය ව්‍යුහාත්මක පිඟන් මැටි, ඇඳුම්-ප්‍රතිරෝධී පිඟන් මැටි, තාප සන්නායක පිඟන් මැටි ආදිය සකස් කිරීමට භාවිතා කළ හැකි අතර ඉලෙක්ට්‍රොනික, රසායනික කර්මාන්ත, යන්ත්‍රෝපකරණ ආදියෙහි පුළුල් අපේක්ෂාවන් ඇත. එය 120 W/m·K දක්වා තාප සන්නායකතාවක් සහිත විශිෂ්ට තාප සන්නායකතාවක් ඇති අතර බොහෝ විට තාප සන්නායක තාප විසර්ජන ද්‍රව්‍ය, තාප අතුරුමුහුණත් ද්‍රව්‍ය සහ LED තාප විසර්ජන සංරචක සඳහා භාවිතා වේ.
මීට අමතරව, සිලිකන් කාබයිඩ් ක්‍රමයෙන් බල අර්ධ සන්නායක ක්ෂේත්‍රයට ඇතුළු වී අධි උෂ්ණත්ව සහ අධි වෝල්ටීයතා උපාංග සඳහා මූලික ද්‍රව්‍ය බවට පත්ව ඇත. කළු සිලිකන් කාබයිඩ් වල සංශුද්ධතාවය හරිත සිලිකන් කාබයිඩ් වලට වඩා තරමක් අඩු වුවද, එය සමහර මධ්‍යම සහ අඩු වෝල්ටීයතා ඉලෙක්ට්‍රොනික නිෂ්පාදනවල ද භාවිතා වේ.
5. ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා සහ නව බලශක්ති කර්මාන්ත
කළු සිලිකන් කාබයිඩ් කුඩු ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා කර්මාන්තයේ සිලිකන් වේෆර් කැපීමේදී බහුලව භාවිතා වේ. දියමන්ති වයර් කැපීමේ ක්‍රියාවලියේ උල්ෙල්ඛයක් ලෙස, එය ඉහළ දෘඪතාව, ශක්තිමත්කැපීමබලය, අඩු පාඩුව සහ සුමට කැපුම් මතුපිට, සිලිකන් වේෆර්වල කැපුම් කාර්යක්ෂමතාව සහ අස්වැන්න වැඩි දියුණු කිරීමට සහ වේෆර් අලාභ අනුපාතය සහ නිෂ්පාදන පිරිවැය අඩු කිරීමට උපකාරී වේ.
නව බලශක්ති සහ නව ද්‍රව්‍ය තාක්ෂණයන්හි අඛණ්ඩ සංවර්ධනයත් සමඟ, ලිතියම් බැටරි සෘණ ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ආකලන සහ සෙරමික් පටල වාහක වැනි නැගී එන ක්ෂේත්‍ර සඳහා සිලිකන් කාබයිඩ් ද සංවර්ධනය වෙමින් පවතී.
Ⅳ. සාරාංශය සහ ඉදිරි දැක්ම
කළු සිලිකන් කාබයිඩ් එහි විශිෂ්ට යාන්ත්‍රික, තාප සහ රසායනික ගුණාංග සමඟ බොහෝ කාර්මික ක්ෂේත්‍රවල ප්‍රතිස්ථාපනය කළ නොහැකි කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. නිෂ්පාදන තාක්ෂණයේ අඛණ්ඩ දියුණුව, නිෂ්පාදන අංශු ප්‍රමාණය පාලනය, සංශුද්ධතාවය පිරිපහදු කිරීම සහ යෙදුම් ක්ෂේත්‍රවල අඛණ්ඩ ප්‍රසාරණයත් සමඟ, කළු සිලිකන් කාබයිඩ් ඉහළ කාර්ය සාධනයක් සහ නිරවද්‍යතාවයක් කරා වර්ධනය වෙමින් පවතී.
අනාගතයේදී, නව බලශක්තිය, ඉලෙක්ට්‍රොනික පිඟන් මැටි, ඉහළ මට්ටමේ කර්මාන්තවල වේගවත් නැගීමත් සමඟඇඹරීම සහ බුද්ධිමත් නිෂ්පාදනය, කළු සිලිකන් කාබයිඩ් ඉහළ මට්ටමේ නිෂ්පාදන ක්ෂේත්‍රයේ වඩ වඩාත් වැදගත් කාර්යභාරයක් ඉටු කරනු ඇති අතර උසස් ද්‍රව්‍ය තාක්ෂණ පද්ධතියේ මූලික අංගයක් බවට පත්වනු ඇත.