Аж үйлдвэрийн үйлдвэрлэлийн "материал ертөнц" -д титан карбид (TiC), цахиурын карбид (SiC), цементжүүлсэн карбид (ихэвчлэн вольфрамын карбид-кобальт гэх мэт) нь гурван гялалзсан "од материал" юм. Өвөрмөц шинж чанараараа тэд янз бүрийн салбарт чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Өнөөдөр бид эдгээр гурван материалын шинж чанарын ялгаа болон тэдгээр нь илүү сайн болсон хувилбаруудыг нарийвчлан авч үзэх болно!
I. Материалын шинж чанарын толгойн харьцуулалт
| Материалын төрөл | Хатуулаг (лавлах утга) | Нягт (г/см³) | Элэгдлийн эсэргүүцэл | Өндөр - Температурын эсэргүүцэл | Химийн тогтвортой байдал | Хатуу байдал |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Титан карбид (TiC) | 2800-3200HV | 4.9 – 5.3 | Маш сайн (хатуу үе давамгайлсан) | ≈1400℃-д тогтвортой | Хүчил ба шүлтэнд тэсвэртэй (хүчтэй исэлдүүлэгч хүчлүүдээс бусад) | Харьцангуй бага (хэврэг байдал илүү тод илэрдэг) |
| Цахиурын карбид (SiC) | 2500 – 3000HV (SiC керамикийн хувьд) | 3.1 – 3.2 | Гайхалтай (ковалентын холбоогоор бэхлэгдсэн) | ≈1600℃-д тогтвортой (керамик төлөвт) | Маш хүчтэй (ихэнх химийн орчинд тэсвэртэй) | Дунд зэрэг (шаазан төлөвт хэврэг; дан талст нь хатуулагтай) |
| Цементжүүлсэн карбид (жишээ нь WC - Co) | 1200-1800HV | 13 – 15 (WC – Co цувралын хувьд) | Онцгой (WC хатуу фазууд + Хамтран холбогч) | ≈800 – 1000℃ (Co-ийн агууламжаас хамаарна) | Хүчил, шүлт, элэгдэлд тэсвэртэй | Харьцангуй сайн (Холбогч фаз нь бат бөх чанарыг нэмэгдүүлдэг) |
Үл хөдлөх хөрөнгийн задаргаа:
- Титан карбид (TiC): Түүний хатуулаг нь алмазынхтай ойролцоо тул түүнийг супер хатуу материалын гэр бүлийн гишүүн болгодог. Түүний өндөр нягтрал нь "жигнэх" шаардлагатай нарийн багажийн байрлалыг нарийн тогтоох боломжийг олгодог. Гэсэн хэдий ч энэ нь өндөр хэврэгшилтэй бөгөөд цохилтын дор хагардаг тул статик, бага цохилттой зүсэх/элэгдэлд тэсвэртэй хувилбарт илүү тохиромжтой. Жишээлбэл, энэ нь ихэвчлэн багаж хэрэгсэлд бүрэх хэлбэрээр ашиглагддаг. TiC бүрээс нь өндөр хурдны ган болон цементжүүлсэн карбидын багаж дээр "хамгаалалтын хуяг" тавих шиг маш хатуу бөгөөд элэгдэлд тэсвэртэй. Зэвэрдэггүй ган, хайлштай ган зүсэх үед өндөр температурыг тэсвэрлэж, элэгдлийг бууруулж, багажны ашиглалтын хугацааг мэдэгдэхүйц уртасгадаг. Жишээлбэл, өнгөлгөөний тээрэмдэх таслагчийг бүрэхэд энэ нь хурдан бөгөөд тогтвортой зүсэх боломжийг олгодог.
- Цахиурын карбид (SiC): "Өндөр температурт тэсвэртэй шилдэг үзүүлэлт"! Энэ нь 1600 ℃-ээс дээш тогтвортой гүйцэтгэлийг хадгалж чадна. Керамик төлөвт түүний химийн тогтвортой байдал нь гайхалтай бөгөөд хүчил, шүлттэй бараг урвалд ордоггүй (цөөн хэдэн фторын хүчлийг эс тооцвол). Гэсэн хэдий ч хэврэг байдал нь керамик материалын нийтлэг асуудал юм. Гэсэн хэдий ч нэг талст цахиур карбид (жишээ нь 4H - SiC) нь бат бөх чанарыг сайжруулж, хагас дамжуулагч болон өндөр давтамжийн төхөөрөмжүүдэд эргэн ирж байна. Жишээлбэл, SiC-д суурилсан керамик хэрэгслүүд нь керамик хэрэгслүүдийн дунд "шилдэг оюутнууд" юм. Тэд өндөр температурт тэсвэртэй, химийн тогтвортой байдалтай байдаг. Өндөр хатуулагтай хайлш (никель суурьтай хайлш гэх мэт) болон хэврэг материалыг (цутгамал төмөр гэх мэт) зүсэх үед тэдгээр нь багаж хэрэгсэлд наалддаггүй бөгөөд удаан элэгддэг. Гэсэн хэдий ч хэврэг байдлын улмаас тэдгээр нь тасалдал багатай, өндөр нарийвчлалтайгаар дуусгахад илүү тохиромжтой.
- Цементжүүлсэн карбид (WC - Co): "Зүсэх талбарт шилдэг тоглогч"! Токарийн багажнаас эхлээд CNC тээрэмдэх таслагч, ган тээрэмдэхээс эхлээд өрөмдлөгийн чулуу хүртэл үүнийг хаа сайгүй олж болно. Co-ийн агууламж багатай (YG3X гэх мэт) цементжүүлсэн карбид нь өнгөлгөө хийхэд тохиромжтой, харин өндөр Co-ийн агууламжтай (YG8 гэх мэт) нь цохилтонд сайн тэсвэртэй бөгөөд барзгар боловсруулалтыг хялбархан гүйцэтгэдэг. WC-ийн хатуу фазууд нь элэгдэлд тэсвэртэй байх үүрэгтэй бөгөөд Хамт холбогч нь WC-ийн тоосонцорыг хооронд нь барьж, хатуулаг, бат бөх чанарыг хадгалах "цавуу" мэт ажилладаг. Хэдийгээр түүний өндөр температурт тэсвэртэй байдал нь эхний хоёртой адил сайн биш боловч түүний тэнцвэртэй ерөнхий гүйцэтгэл нь зүсэхээс эхлээд элэгдэлд тэсвэртэй бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн өргөн хүрээний хувилбаруудад тохиромжтой.
II. Хэрэглээний талбарууд бүрэн дүүрэн байна
1. Зүсэх хэрэгслийн талбар
- Титан карбид (TiC): Ихэнхдээ багаж хэрэгсэл дээр бүрэх үүрэг гүйцэтгэдэг! Хэт хатуу, элэгдэлд тэсвэртэй TiC бүрээс нь өндөр хурдны ган болон цементжүүлсэн карбидын багаж дээр "хамгаалалтын хуяг" тавьдаг. Зэвэрдэггүй ган, хайлштай ган зүсэх үед өндөр температурыг тэсвэрлэж, элэгдлийг бууруулж, багажны ашиглалтын хугацааг мэдэгдэхүйц уртасгадаг. Жишээлбэл, өнгөлгөөний тээрэмдэх таслагчийг бүрэх нь хурдан бөгөөд тогтвортой зүсэх боломжийг олгодог.
- Цахиурын карбид (SiC): Шаазан эдлэлийн дундаас "шилдэг оюутан"! SiC дээр суурилсан керамик хэрэгсэл нь өндөр температурт тэсвэртэй, химийн тогтвортой байдалтай байдаг. Өндөр хатуулагтай хайлш (никель суурьтай хайлш гэх мэт) болон хэврэг материалыг (цутгамал төмөр гэх мэт) зүсэх үед тэдгээр нь багаж хэрэгсэлд наалддаггүй бөгөөд удаан элэгддэг. Гэсэн хэдий ч хэврэг байдлын улмаас тэдгээр нь тасалдал багатай, өндөр нарийвчлалтайгаар дуусгахад илүү тохиромжтой.
- Цементжүүлсэн карбид (WC - Co): "Зүсэх талбарт шилдэг тоглогч"! Токарийн багажнаас эхлээд CNC тээрэмдэх таслагч, ган тээрэмдэхээс эхлээд өрөмдлөгийн чулуу хүртэл үүнийг хаа сайгүй олж болно. Co-ийн агууламж багатай (YG3X гэх мэт) цементжүүлсэн карбид нь өнгөлгөө хийхэд тохиромжтой, харин өндөр Co-ийн агууламжтай (YG8 гэх мэт) нь цохилтонд сайн тэсвэртэй бөгөөд барзгар боловсруулалтыг хялбархан гүйцэтгэдэг.
2. Элэгдэл – Эсэргүүцэх бүрэлдэхүүн хэсгийн талбар
- Титан карбид (TiC): Нарийн хэвэнд "элэгдэлд тэсвэртэй аварга" үүрэг гүйцэтгэдэг! Жишээлбэл, нунтаг металлургийн хэвэнд металл нунтаг шахах үед TiC оруулга нь элэгдэлд тэсвэртэй, өндөр нарийвчлалтай байдаг тул дарагдсан хэсгүүд нь зөв хэмжээстэй, сайн гадаргуутай байхаас гадна бөөнөөр үйлдвэрлэхэд "гажиг" гарахгүй.
- Цахиурын карбид (SiC): Элэгдэлд тэсвэртэй, өндөр температурт тэсвэртэй "давхар буф" -аар хангагдсан! SiC керамикаар хийсэн өндөр температурт зуухны булны болон холхивч нь 1000 хэмээс дээш температурт ч зөөлрдөггүй, элэгддэггүй. Мөн SiC-ээр хийсэн элс цацах төхөөрөмжийн хушуу нь элсний тоосонцорыг тэсвэрлэх чадвартай бөгөөд ашиглалтын хугацаа нь энгийн ган хушуунаас хэд дахин урт байдаг.
- Цементжүүлсэн карбид (WC - Co): "Олон талын элэгдэлд тэсвэртэй мэргэжилтэн"! Уурхайн өрмийн хошууны цементжүүлсэн карбидын шүд нь чулууг эвдрэлгүйгээр бутлах боломжтой; Бамбай машин дээрх цементжүүлсэн карбид зүсэгч нь хөрс, элсэн чулууг тэсвэрлэх чадвартай бөгөөд хэдэн мянган метрийн гүнд хонгил хийсэн ч "тайван байдлаа хадгалж" чаддаг. Гар утасны чичиргээт моторын хазгай дугуй хүртэл тогтвортой чичиргээг хангахын тулд элэгдэлд тэсвэртэй цементжүүлсэн карбид дээр тулгуурладаг.
3. Электроник/Хагас дамжуулагч талбар
- Титан карбид (TiC): Өндөр температур, элэгдэлд тэсвэртэй байх шаардлагатай зарим электрон эд ангиудад илэрдэг! Жишээлбэл, өндөр хүчин чадалтай электрон хоолойн электродуудад TiC нь өндөр температурт тэсвэртэй, сайн цахилгаан дамжуулалт, элэгдэлд тэсвэртэй тул өндөр температурт тогтвортой ажиллах боломжийг олгож, электрон дохио дамжуулалтыг хангадаг.
- Цахиурын карбид (SiC): "Хагас дамжуулагчийн шинэ дуртай"! SiC хагас дамжуулагч төхөөрөмжүүд (SiC тэжээлийн модулиуд гэх мэт) өндөр давтамж, өндөр хүчдэл, өндөр температурын гүйцэтгэлтэй байдаг. Цахилгаан тээврийн хэрэгсэл болон фотоволтайк инвертерт ашиглах үед тэдгээр нь үр ашгийг мэдэгдэхүйц сайжруулж, эзлэхүүнийг бууруулдаг. Түүнчлэн, SiC хавтан нь өндөр давтамжтай, өндөр температурт чип үйлдвэрлэх "суурь" бөгөөд 5G суурь станцууд болон авионикуудад ихээхэн хүлээгдэж байна.
- Цементжүүлсэн карбид (WC - Co): Цахим боловсруулалтын "нарийвчилсан хэрэгсэл"! ПХБ өрөмдлөгт зориулсан цементжүүлсэн карбид өрөм нь 0.1 мм-ээс бага диаметртэй бөгөөд амархан эвдрэхгүйгээр нарийн өрөмдөж чаддаг. Чип баглаа боодлын хэвэнд цементжүүлсэн карбидын оруулга нь өндөр нарийвчлалтай, элэгдэлд тэсвэртэй тул чип зүүг үнэн зөв, тогтвортой савлах боломжийг олгодог.
III. Хэрхэн сонгох вэ?
- Хэт хатуулаг, нарийн элэгдэлд тэсвэртэй→ Титан карбидыг (TiC) сонго! Жишээлбэл, нарийн хэвний бүрээс болон супер хатуу багажны бүрээсэнд элэгдэлд тэсвэртэй, нарийвчлалыг хадгалж чаддаг.
- Өндөр температурт тэсвэртэй, химийн тогтвортой байдал эсвэл хагас дамжуулагч / өндөр давтамжийн төхөөрөмж дээр ажиллахад зориулагдсан→ Цахиурын карбидыг (SiC) сонгоно уу! Энэ нь өндөр температурт зуухны бүрэлдэхүүн хэсгүүд болон SiC цахилгаан чипүүдэд зайлшгүй шаардлагатай.
- Тэнцвэртэй ерөнхий гүйцэтгэлийн хувьд зүсэхээс эхлээд элэгдэлд тэсвэртэй хэрэглээ хүртэл бүх зүйлийг хамарна→ Цементжүүлсэн карбидыг (WC – Co) сонгоно уу! Энэ нь багаж хэрэгсэл, өрөм, элэгдэлд тэсвэртэй хэсгүүдийг хамардаг "олон талын тоглогч" юм.
Шуудангийн цаг: 2025-06-09
