గ్రీన్ సిలికాన్ కార్బైడ్ మైక్రోపౌడర్ యొక్క ప్రత్యేక లక్షణాలు మరియు అనువర్తన అవకాశాలను ఆవిష్కరించడం.
నేటి హై-టెక్ మెటీరియల్స్ రంగంలో, గ్రీన్ సిలికాన్ కార్బైడ్ మైక్రోపౌడర్ దాని ప్రత్యేకమైన భౌతిక మరియు రసాయన లక్షణాలతో మెటీరియల్ సైన్స్ కమ్యూనిటీలో క్రమంగా దృష్టి కేంద్రంగా మారుతోంది. కార్బన్ మరియు సిలికాన్ మూలకాలతో కూడిన ఈ సమ్మేళనం దాని ప్రత్యేక క్రిస్టల్ నిర్మాణం మరియు అద్భుతమైన పనితీరు కారణంగా అనేక పారిశ్రామిక రంగాలలో విస్తృత అనువర్తన అవకాశాలను చూపించింది. ఈ వ్యాసం గ్రీన్ సిలికాన్ కార్బైడ్ మైక్రోపౌడర్ యొక్క ప్రత్యేక లక్షణాలను మరియు వివిధ రంగాలలో దాని అనువర్తన సామర్థ్యాన్ని లోతుగా అన్వేషిస్తుంది.
1. గ్రీన్ సిలికాన్ కార్బైడ్ మైక్రోపౌడర్ యొక్క ప్రాథమిక లక్షణాలు
గ్రీన్ సిలికాన్ కార్బైడ్ (SiC) అనేది ఒక సింథటిక్ సూపర్ హార్డ్ పదార్థం మరియు ఇది సమయోజనీయ బంధ సమ్మేళనానికి చెందినది. దీని స్ఫటిక నిర్మాణం వజ్రం లాంటి అమరికతో షట్కోణ వ్యవస్థను అందిస్తుంది. గ్రీన్ సిలికాన్ కార్బైడ్ మైక్రోపౌడర్ సాధారణంగా 0.1-100 మైక్రాన్ల కణ పరిమాణ పరిధి కలిగిన పొడి ఉత్పత్తులను సూచిస్తుంది మరియు దాని రంగు విభిన్న స్వచ్ఛత మరియు అశుద్ధత కంటెంట్ కారణంగా లేత ఆకుపచ్చ నుండి ముదురు ఆకుపచ్చ వరకు వివిధ టోన్‌లను అందిస్తుంది.
సూక్ష్మదర్శిని నిర్మాణం నుండి, ఆకుపచ్చ సిలికాన్ కార్బైడ్ క్రిస్టల్‌లోని ప్రతి సిలికాన్ అణువు నాలుగు కార్బన్ అణువులతో టెట్రాహెడ్రల్ సమన్వయాన్ని ఏర్పరుస్తుంది. ఈ బలమైన సమయోజనీయ బంధ నిర్మాణం పదార్థానికి చాలా ఎక్కువ కాఠిన్యాన్ని మరియు రసాయన స్థిరత్వాన్ని ఇస్తుంది. ఆకుపచ్చ సిలికాన్ కార్బైడ్ యొక్క మోహ్స్ కాఠిన్యం 9.2-9.3కి చేరుకుంటుందని గమనించాలి, ఇది డైమండ్ మరియు క్యూబిక్ బోరాన్ నైట్రైడ్ తర్వాత రెండవది, ఇది అబ్రాసివ్‌ల రంగంలో దీనిని భర్తీ చేయలేనిదిగా చేస్తుంది.
2. ఆకుపచ్చ సిలికాన్ కార్బైడ్ మైక్రోపౌడర్ యొక్క ప్రత్యేక లక్షణాలు
1. అద్భుతమైన యాంత్రిక లక్షణాలు
ఆకుపచ్చ సిలికాన్ కార్బైడ్ మైక్రోపౌడర్ యొక్క అత్యంత ముఖ్యమైన లక్షణం దాని అత్యంత అధిక కాఠిన్యం. దీని వికర్స్ కాఠిన్యం 2800-3300kg/mm² వరకు ఉంటుంది, ఇది కఠినమైన పదార్థాలను ప్రాసెస్ చేసేటప్పుడు బాగా పనిచేస్తుంది. అదే సమయంలో, ఆకుపచ్చ సిలికాన్ కార్బైడ్ కూడా మంచి సంపీడన బలాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద అధిక యాంత్రిక బలాన్ని కొనసాగించగలదు. ఈ లక్షణం తీవ్రమైన వాతావరణాలలో దీనిని ఉపయోగించడం సాధ్యం చేస్తుంది.
2. అద్భుతమైన ఉష్ణ లక్షణాలు
ఆకుపచ్చ సిలికాన్ కార్బైడ్ యొక్క ఉష్ణ వాహకత 120-200W/(m·K) వరకు ఉంటుంది, ఇది సాధారణ ఉక్కు కంటే 3-5 రెట్లు ఎక్కువ. ఈ అద్భుతమైన ఉష్ణ వాహకత దీనిని ఆదర్శవంతమైన ఉష్ణ వెదజల్లే పదార్థంగా చేస్తుంది. మరింత అద్భుతమైన విషయం ఏమిటంటే ఆకుపచ్చ సిలికాన్ కార్బైడ్ యొక్క ఉష్ణ విస్తరణ గుణకం 4.0×10⁻⁶/℃ మాత్రమే, అంటే ఉష్ణోగ్రత మారినప్పుడు ఇది అద్భుతమైన డైమెన్షనల్ స్థిరత్వాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు ఉష్ణ విస్తరణ మరియు సంకోచం కారణంగా స్పష్టమైన వైకల్యాన్ని ఉత్పత్తి చేయదు.
3. అత్యుత్తమ రసాయన స్థిరత్వం
రసాయన లక్షణాల పరంగా, ఆకుపచ్చ సిలికాన్ కార్బైడ్ చాలా బలమైన జడత్వాన్ని ప్రదర్శిస్తుంది. ఇది చాలా ఆమ్లాలు, క్షారాలు మరియు లవణ ద్రావణాల తుప్పును నిరోధించగలదు మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద కూడా స్థిరంగా ఉంటుంది. 1000℃ కంటే తక్కువ ఆక్సీకరణ వాతావరణంలో ఆకుపచ్చ సిలికాన్ కార్బైడ్ ఇప్పటికీ మంచి స్థిరత్వాన్ని కొనసాగించగలదని ప్రయోగాలు చూపిస్తున్నాయి, ఇది తినివేయు వాతావరణాలలో దీర్ఘకాలిక ఉపయోగం కోసం సంభావ్యతను కలిగిస్తుంది.
4. ప్రత్యేక విద్యుత్ లక్షణాలు
గ్రీన్ సిలికాన్ కార్బైడ్ అనేది 3.0eV బ్యాండ్‌గ్యాప్ వెడల్పు కలిగిన విస్తృత బ్యాండ్‌గ్యాప్ సెమీకండక్టర్ పదార్థం, ఇది సిలికాన్ యొక్క 1.1eV కంటే చాలా పెద్దది. ఈ లక్షణం అధిక వోల్టేజీలు మరియు ఉష్ణోగ్రతలను తట్టుకునేలా చేస్తుంది మరియు విద్యుత్ ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాల రంగంలో ప్రత్యేక ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది. అదనంగా, గ్రీన్ సిలికాన్ కార్బైడ్ అధిక ఎలక్ట్రాన్ మొబిలిటీని కూడా కలిగి ఉంటుంది, ఇది అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ పరికరాలను అభివృద్ధి చేయడం సాధ్యం చేస్తుంది.
3. గ్రీన్ సిలికాన్ కార్బైడ్ మైక్రోపౌడర్ తయారీ ప్రక్రియ
గ్రీన్ సిలికాన్ కార్బైడ్ మైక్రోపౌడర్ తయారీలో ప్రధానంగా అచెసన్ ప్రక్రియ ఉంటుంది. ఈ పద్ధతి క్వార్ట్జ్ ఇసుక మరియు పెట్రోలియం కోక్‌లను ఒక నిర్దిష్ట నిష్పత్తిలో కలిపి, ప్రతిచర్య కోసం రెసిస్టెన్స్ ఫర్నేస్‌లో 2000-2500℃ వరకు వేడి చేస్తుంది. ప్రతిచర్య ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన బ్లాక్‌లీ గ్రీన్ సిలికాన్ కార్బైడ్‌ను క్రషింగ్, గ్రేడింగ్ మరియు పిక్లింగ్ వంటి ప్రక్రియలకు లోనవుతుంది, చివరికి వివిధ కణ పరిమాణాల మైక్రోపౌడర్ ఉత్పత్తులను పొందవచ్చు.
ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, సాంకేతికత అభివృద్ధి చెందడంతో, కొన్ని కొత్త తయారీ పద్ధతులు ఉద్భవించాయి. రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ (CVD) అధిక-స్వచ్ఛత నానో-స్కేల్ గ్రీన్ సిలికాన్ కార్బైడ్ పౌడర్‌ను తయారు చేయగలదు; సోల్-జెల్ పద్ధతి పౌడర్ యొక్క కణ పరిమాణం మరియు పదనిర్మాణాన్ని ఖచ్చితంగా నియంత్రించగలదు; ప్లాస్మా పద్ధతి నిరంతర ఉత్పత్తిని సాధించగలదు మరియు ఉత్పత్తి సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది. ఈ కొత్త ప్రక్రియలు గ్రీన్ సిలికాన్ కార్బైడ్ మైక్రోపౌడర్ యొక్క పనితీరు ఆప్టిమైజేషన్ మరియు అప్లికేషన్ విస్తరణకు మరిన్ని అవకాశాలను అందిస్తాయి.
4. గ్రీన్ సిలికాన్ కార్బైడ్ మైక్రోపౌడర్ యొక్క ప్రధాన అప్లికేషన్ ప్రాంతాలు
1. ప్రెసిషన్ గ్రైండింగ్ మరియు పాలిషింగ్
సూపర్ హార్డ్ అబ్రాసివ్‌గా, గ్రీన్ సిలికాన్ కార్బైడ్ మైక్రోపౌడర్‌ను సిమెంట్ కార్బైడ్, సిరామిక్స్, గాజు మరియు ఇతర పదార్థాల ఖచ్చితత్వ ప్రాసెసింగ్‌లో విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తారు. సెమీకండక్టర్ పరిశ్రమలో, సిలికాన్ వేఫర్‌లను పాలిష్ చేయడానికి అధిక-స్వచ్ఛత గల గ్రీన్ సిలికాన్ కార్బైడ్ పౌడర్‌ను ఉపయోగిస్తారు మరియు దాని కట్టింగ్ పనితీరు సాంప్రదాయ అల్యూమినా అబ్రాసివ్‌ల కంటే మెరుగ్గా ఉంటుంది. ఆప్టికల్ కాంపోనెంట్ ప్రాసెసింగ్ రంగంలో, గ్రీన్ సిలికాన్ కార్బైడ్ పౌడర్ నానో-స్కేల్ ఉపరితల కరుకుదనాన్ని సాధించగలదు మరియు అధిక-ఖచ్చితత్వ ఆప్టికల్ భాగాల ప్రాసెసింగ్ అవసరాలను తీర్చగలదు.
2. అధునాతన సిరామిక్ పదార్థాలు
అధిక పనితీరు గల సిరామిక్స్ తయారీకి గ్రీన్ సిలికాన్ కార్బైడ్ పౌడర్ ఒక ముఖ్యమైన ముడి పదార్థం. అద్భుతమైన యాంత్రిక లక్షణాలు మరియు ఉష్ణ స్థిరత్వం కలిగిన స్ట్రక్చరల్ సిరామిక్స్‌ను హాట్ ప్రెస్సింగ్ సింటరింగ్ లేదా రియాక్షన్ సింటరింగ్ ప్రక్రియల ద్వారా తయారు చేయవచ్చు. ఈ రకమైన సిరామిక్ పదార్థం మెకానికల్ సీల్స్, బేరింగ్‌లు మరియు నాజిల్‌ల వంటి కీలక భాగాలలో, ముఖ్యంగా అధిక ఉష్ణోగ్రత మరియు తుప్పు వంటి కఠినమైన పని పరిస్థితులలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.
3. ఎలక్ట్రానిక్స్ మరియు సెమీకండక్టర్ పరికరాలు
ఎలక్ట్రానిక్స్ రంగంలో, గ్రీన్ సిలికాన్ కార్బైడ్ పౌడర్‌ను వైడ్ బ్యాండ్‌గ్యాప్ సెమీకండక్టర్ పదార్థాలను తయారు చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు. గ్రీన్ సిలికాన్ కార్బైడ్‌పై ఆధారపడిన పవర్ పరికరాలు అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ, అధిక-వోల్టేజ్ మరియు అధిక-ఉష్ణోగ్రత పని లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి మరియు కొత్త శక్తి వాహనాలు, స్మార్ట్ గ్రిడ్‌లు మరియు ఇతర రంగాలలో గొప్ప సామర్థ్యాన్ని చూపుతాయి. సాంప్రదాయ సిలికాన్ ఆధారిత పరికరాలతో పోలిస్తే గ్రీన్ సిలికాన్ కార్బైడ్ పవర్ పరికరాలు శక్తి నష్టాన్ని 50% కంటే ఎక్కువ తగ్గించగలవని అధ్యయనాలు చెబుతున్నాయి.
4. మిశ్రమ ఉపబల
లోహం లేదా పాలిమర్ మాతృకకు ఉపబల దశగా ఆకుపచ్చ సిలికాన్ కార్బైడ్ పౌడర్‌ను జోడించడం వల్ల మిశ్రమ పదార్థం యొక్క బలం, కాఠిన్యం మరియు దుస్తులు నిరోధకత గణనీయంగా మెరుగుపడుతుంది. ఏరోస్పేస్ రంగంలో, అల్యూమినియం ఆధారిత సిలికాన్ కార్బైడ్ మిశ్రమాలను తేలికైన మరియు అధిక-బలం కలిగిన నిర్మాణ భాగాలను తయారు చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు; ఆటోమోటివ్ పరిశ్రమలో, సిలికాన్ కార్బైడ్ రీన్‌ఫోర్స్డ్ బ్రేక్ ప్యాడ్‌లు అద్భుతమైన అధిక-ఉష్ణోగ్రత నిరోధకతను చూపుతాయి.
5. వక్రీభవన పదార్థాలు మరియు పూతలు
గ్రీన్ సిలికాన్ కార్బైడ్ యొక్క అధిక-ఉష్ణోగ్రత స్థిరత్వాన్ని ఉపయోగించి, అధిక-పనితీరు గల వక్రీభవన పదార్థాలను తయారు చేయవచ్చు. ఉక్కు కరిగించే పరిశ్రమలో, సిలికాన్ కార్బైడ్ వక్రీభవన ఇటుకలను బ్లాస్ట్ ఫర్నేసులు మరియు కన్వర్టర్లు వంటి అధిక-ఉష్ణోగ్రత పరికరాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తారు. అదనంగా, సిలికాన్ కార్బైడ్ పూతలు బేస్ మెటీరియల్‌కు అద్భుతమైన దుస్తులు మరియు తుప్పు రక్షణను అందించగలవు మరియు రసాయన పరికరాలు, టర్బైన్ బ్లేడ్‌లు మరియు ఇతర రంగాలలో ఉపయోగించబడతాయి.