පරාවර්තක ද්‍රව්‍යවල හරිත සිලිකන් කාබයිඩ් කුඩු වල ප්‍රධාන කාර්යභාරය
කොළ පැහැති සිලිකන් කාබයිඩ් කුඩු, නම ඇසෙන විට අමාරුයි. එය අත්‍යවශ්‍යයෙන්ම එක්තරා ආකාරයකසිලිකන් කාබයිඩ් (SiC), එය ක්වාර්ට්ස් වැලි සහ පෙට්‍රෝලියම් කෝක් වැනි අමුද්‍රව්‍ය සහිත ප්‍රතිරෝධක උදුනක අංශක 2000 ට වඩා උණු කරනු ලැබේ. පොදු ඒවාට වඩා වෙනස්කළු සිලිකන් කාබයිඩ්, එය උණු කිරීමේ පසු අවධියේදී ක්‍රියාවලියේ නිරවද්‍ය පාලනයක් ඇති අතර, ඉතා සුළු අපද්‍රව්‍ය සහ ඉහළ ස්ඵටික සංශුද්ධතාවයකින් යුක්ත වන බැවින්, එය අද්විතීය කොළ හෝ තද කොළ පැහැයක් ඉදිරිපත් කරයි. මෙම "පිරිසිදුකම" එයට අතිශයින්ම දෘඪතාව (දියමන්ති සහ බෝරෝන් කාබයිඩ් වලට පමණක් දෙවැනි වන මෝස් දෘඪතාව 9.2-9.3 තරම් ඉහළ අගයක් ගනී) සහ අතිශයින්ම විශිෂ්ට තාප සන්නායකතාවක් සහ ඉහළ උෂ්ණත්ව ශක්තියක් ලබා දෙයි. පරාවර්තක ද්‍රව්‍ය ක්ෂේත්‍රයේ, එය ඔරොත්තු දීමට, සටන් කිරීමට, රත් කිරීමට සහ ගොඩනැගීමට හැකි "දැඩි අස්ථියක්" වේ.
ඉතින්, මෙම හරිත කුඩු වර්තන ද්‍රව්‍යවල කටුක ලෝකය තුළ එහි ශක්තිය පෙන්වමින් අත්‍යවශ්‍ය "ප්‍රධාන මිනිසෙකු" බවට පත් වන්නේ කෙසේද?
ශක්තිය වැඩි දියුණු කර ඉහළ උෂ්ණත්ව "වානේ ඇටකටු" වාත්තු කරන්න: පරාවර්තක ද්‍රව්‍ය වඩාත් බිය වන්නේ ඉහළ උෂ්ණත්වයන්ට "ඔරොත්තු දීමට නොහැකි වීම", මෘදු වීම සහ කඩා වැටීමයි.හරිත සිලිකන් කාබයිඩ් ක්ෂුද්‍ර කුඩුඅතිශයින් ඉහළ දෘඪතාවක් සහ විශිෂ්ට අධි-උෂ්ණත්ව ශක්තියක් ඇත. විවිධ පරාවර්තක වාත්තු කළ හැකි ද්‍රව්‍ය, රැමිං ද්‍රව්‍ය හෝ ගඩොල් වලට එය එකතු කිරීම කොන්ක්‍රීට් වලට ඉහළ ශක්තියක් සහිත වානේ දැලක් එකතු කිරීම වැනිය. එය අනුකෘතියේ ඝන ආධාරක ඇටසැකිල්ලක් සෑදිය හැකි අතර, ඉහළ උෂ්ණත්ව බරක් යටතේ ද්‍රව්‍යයේ විරූපණයට සහ මෘදු වීමට බෙහෙවින් ප්‍රතිරෝධය දක්වයි. විශාල වානේ කම්හලක පිපිරුම් උදුන යකඩ නාලිකාවේ වාත්තු කළ හැකි ද්‍රව්‍ය කලින් සාමාන්‍ය ද්‍රව්‍ය භාවිතා කළ අතර එය ඉක්මනින් ඛාදනය විය, යකඩ ප්‍රවාහ අනුපාතය වැඩි කළ නොහැකි විය, සහ නිතර නඩත්තු කිරීම නිෂ්පාදනය ප්‍රමාද කළේය. පසුව, තාක්ෂණික දියුණුවක් සිදු කරන ලද අතර, අනුපාතයහරිත සිලිකන් කාබයිඩ් ක්ෂුද්‍ර කුඩු "අනේ, ඒක පුදුම සහගතයි!" වැඩමුළු අධ්‍යක්ෂවරයා පසුව සිහිපත් කළේ, "නව ද්‍රව්‍ය දැමූ විට, උණු කළ යකඩ ගලා ගියේය, නාලිකාවේ පැත්ත පැහැදිලිවම 'ඇඹරී' තිබුණි, යකඩ ප්‍රවාහ අනුපාතය උඩු යටිකුරු විය, සහ නඩත්තු කාලයන් ගණන අඩකට වඩා අඩු විය, සහ ඉතිරිකිරීම් සියල්ලම සැබෑ මුදල් විය!" මෙම තද බව ඉහළ උෂ්ණත්ව උපකරණවල කල්පැවැත්ම සඳහා පදනමයි.
තාප සන්නායකතාවය වැඩි දියුණු කර ද්‍රව්‍යය මත "තාප සින්ක්" ස්ථාපනය කරන්න: පරාවර්තක ද්‍රව්‍යය තාප පරිවාරක වන තරමට වඩා හොඳය! කෝක් උඳුන් දොරවල් සහ ඇලුමිනියම් විද්‍යුත් විච්ඡේදක සෛල පැති බිත්ති වැනි ස්ථාන සඳහා, දේශීය උෂ්ණත්වය අධික ලෙස ඉහළ යාම සහ හානි වීම වැළැක්වීම සඳහා ද්‍රව්‍යයම ඉක්මනින් අභ්‍යන්තර තාපය සන්නයනය කළ යුතුය. හරිත සිලිකන් කාබයිඩ් ක්ෂුද්‍ර කුඩු වල තාප සන්නායකතාවය නිසැකවම ලෝහ නොවන ද්‍රව්‍ය අතර "විශිෂ්ට ශිෂ්‍යයෙකි" (කාමර උෂ්ණත්ව තාප සන්නායකතා සංගුණකය 125 W/m·K ට වඩා ළඟා විය හැකිය, එය සාමාන්‍ය මැටි ගඩොල් මෙන් දුසිම් ගුණයකි). නිශ්චිත කොටසක පරාවර්තක ද්‍රව්‍යයට එය එකතු කිරීම කාර්යක්ෂම "තාප පයිප්පයක්" ද්‍රව්‍යයට ඇතුළත් කිරීම වැනිය, එමඟින් සමස්ත තාප සන්නායකතාවය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩිදියුණු කළ හැකිය, තාපය ඉක්මනින් හා ඒකාකාරව විසුරුවා හැරීමට උපකාරී වේ, සහ දේශීය අධික උනුසුම් වීම සහ පීල් කිරීම හෝ "හෘද දැවිල්ල" නිසා ඇතිවන හානිය වළක්වා ගත හැකිය.
තාප කම්පන ප්‍රතිරෝධය වැඩි දියුණු කර "වෙනස්කම් හමුවේ සන්සුන්ව සිටීමට" හැකියාව වර්ධනය කරන්න: පරාවර්තක ද්‍රව්‍යවල වඩාත්ම කරදරකාරී "ඝාතක" එකක් වන්නේ වේගවත් සිසිලනය සහ උණුසුමයි. උදුන සක්‍රිය සහ අක්‍රිය කර ඇති අතර උෂ්ණත්වය ප්‍රචණ්ඩ ලෙස උච්චාවචනය වන අතර සාමාන්‍ය ද්‍රව්‍ය "පිපිරීමට" සහ පීල් කිරීමට පහසුය.හරිත සිලිකන් කාබයිඩ්ක්ෂුද්‍ර කුඩු වලට සාපේක්ෂව කුඩා තාප ප්‍රසාරණ සංගුණකයක් සහ වේගවත් තාප සන්නායකතාවක් ඇති අතර එමඟින් උෂ්ණත්ව වෙනස නිසා ඇතිවන ආතතිය ඉක්මනින් සමතුලිත කළ හැකිය. එය පරාවර්තක පද්ධතියට හඳුන්වා දීමෙන් ද්‍රව්‍යයේ හදිසි උෂ්ණත්ව වෙනස්වීම් වලට ඔරොත්තු දීමේ හැකියාව සැලකිය යුතු ලෙස වැඩිදියුණු කළ හැකිය, එනම් “තාප කම්පන ප්‍රතිරෝධය”. සිමෙන්ති භ්‍රමණ උඳුනේ උඳුන් මුඛ යකඩ වාත්තු කළ හැකි දැඩි සීතල හා උණුසුම් කම්පනවලට ලක් වන අතර එහි කෙටි ආයු කාලය දිගුකාලීන ගැටලුවක් විය. පළපුරුදු උදුන ඉදිකිරීම් ඉංජිනේරුවෙක් මට මෙසේ පැවසීය: “ප්‍රධාන එකතුව සහ කුඩු ලෙස හරිත සිලිකන් කාබයිඩ් ක්ෂුද්‍ර කුඩු සහිත ඉහළ ශක්තියකින් යුත් වාත්තු කළ හැකි ද්‍රව්‍ය භාවිතා කළ දා සිට, බලපෑම ක්ෂණිකව සිදුවී ඇත. නඩත්තුව සඳහා උඳුන නැවැත්වූ විට සීතල සුළඟ හමන විට, අනෙකුත් කොටස් ඉරිතලා යයි, නමුත් මෙම උඳුන් මුඛ ද්‍රව්‍යය ස්ථිර හා ස්ථායී වන අතර මතුපිට ඉරිතැලීම් අඩු වේ. චක්‍රයකින් පසු, අලාභය දෘශ්‍යමාන ලෙස අඩු වන අතර, බොහෝ අලුත්වැඩියා උත්සාහයන් ඉතිරි වේ!” මෙම “සන්සුන්තාවය” යනු නිෂ්පාදනයේ උස් පහත්වීම් සමඟ කටයුතු කිරීමයි.
නිසාහරිත සිලිකන් කාබයිඩ් ක්ෂුද්‍ර කුඩු ඉහළ ශක්තිය, ඉහළ තාප සන්නායකතාවය, විශිෂ්ට තාප කම්පන ප්‍රතිරෝධය සහ ශක්තිමත් ඛාදන ප්‍රතිරෝධය ඒකාබද්ධ කරන එය, නවීන ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත පරාවර්තක ද්‍රව්‍ය සැකසීමේදී "ආත්ම සහකරු" බවට පත්ව ඇත. යකඩ සහ වානේ ලෝහ විද්‍යාවේ පිපිරුම් උදුන්, පරිවර්තක, යකඩ අගල් සහ ටෝර්පිඩෝ ටැංකිවල සිට ෆෙරස් නොවන ලෝහ විද්‍යාවේ විද්‍යුත් විච්ඡේදක සෛල දක්වා; ගොඩනැගිලි ද්‍රව්‍ය කර්මාන්තයේ සිමෙන්ති පෝරණුව සහ වීදුරු පෝරණුවේ ප්‍රධාන කොටස්වල සිට රසායනික කර්මාන්තය, විදුලි බලය සහ අපද්‍රව්‍ය දහනය යන ක්ෂේත්‍රවල ඉතා විඛාදන පෝරණුව දක්වා සහ වාත්තු කිරීම සඳහා කෝප්ප සහ ප්‍රවාහ වානේ ගඩොල් පවා වත් කරයි... ඉහළ උෂ්ණත්වය, ඇඳීම, හදිසි වෙනස්වීම් සහ ඛාදනය ඇති ඕනෑම තැනක, මෙම හරිත ක්ෂුද්‍ර කුඩු ක්‍රියාකාරී වේ. එය සෑම පරාවර්තක ගඩොල් සහ වාත්තු කළ හැකි සෑම චතුරස්‍රයකම නිහඬව තැන්පත් කර ඇති අතර, කර්මාන්තයේ "හදවත" සඳහා ඝන ආරක්ෂාවක් සපයයි - ඉහළ උෂ්ණත්ව පෝරණුව.
ඇත්ත වශයෙන්ම, හරිත සිලිකන් කාබයිඩ් ක්ෂුද්‍ර කුඩු "වගා කිරීම" පහසු නැත. අමුද්‍රව්‍ය තෝරා ගැනීමේ සිට, ප්‍රතිරෝධක උදුන උණු කිරීමේ ක්‍රියාවලියේ නිරවද්‍ය පාලනය (පිරිසිදුකම සහ හරිත බව සහතික කිරීම සඳහා), තලා දැමීම, ඇඹරීම, අච්චාරු දැමීම සහ අපිරිසිදුකම ඉවත් කිරීම, හයිඩ්‍රොලික් හෝ වායු ප්‍රවාහ නිරවද්‍යතා වර්ගීකරණය, අංශු ප්‍රමාණයේ ව්‍යාප්තිය අනුව දැඩි ඇසුරුම් කිරීම (මයික්‍රෝන කිහිපයක සිට මයික්‍රෝන සිය ගණනක් දක්වා), සෑම පියවරක්ම අවසාන නිෂ්පාදනයේ ස්ථායී ක්‍රියාකාරිත්වයට සම්බන්ධ වේ. විශේෂයෙන්, ක්ෂුද්‍ර කුඩු වල සංශුද්ධතාවය, අංශු ප්‍රමාණයේ ව්‍යාප්තිය සහ අංශු හැඩය පරාවර්තක ද්‍රව්‍යවල එහි විසරණයට සහ බලපෑමට සෘජුවම බලපායි. උසස් තත්ත්වයේ හරිත සිලිකන් කාබයිඩ් ක්ෂුද්‍ර කුඩු යනු තාක්‍ෂණය සහ ශිල්පීයත්වයේ සංයෝජනයේ නිෂ්පාදනයක් බව පැවසිය හැකිය.