Жашыл кремний карбидинин микропорошогу каптоочу материалдардын иштешин кантип оптималдаштырат?
Жүздөгөн метр бийиктикте катуу шамал согуп турду. Карыя Ли коопсуздук арканын чеберчилик менен байлап, алдындагы чоң шамал турбинасынын бычагын текшере баштады. Анын орой манжалары бычактын алдыңкы четиндеги майда, бирок оор эскирүү издерин — шамал менен кумдан жарака кетүүгө эң алсыз жерди — байкады. Ал бычакты жакында оңдоо үчүн түшүрүү керектигин билип, кабагын бүркөдү. Бычактын бетиндеги атайын каптоо анын шамал менен кум эрозиясынан коргонуунун биринчи линиясы болуп саналат. Ал эми бул коргонуунун ичинде маанилүү "катуу сөөк" жатат —жашыл кремний карбидинин микропорошогу.
«Бул жапжашыл «майда кум» маанисиз көрүнүшү мүмкүн, бирок ансыз биздин бычак каптообуз кагаздай болмок!» - деп көп айтчу Олд Ли жаңыдан келген техниктерге. Каптоо материалдарынын кеңири дүйнөсүндө жашыл кремний карбидинин микропорошогу алмаштыргыс ролду ойнойт. Бул жөн гана каптоонун «негизги сөөгү» эмес; ошондой эле анын жалпы иштешин жакшыртуучу ар тараптуу курал.
"Катуу сөөктөр" "Бриллиант калканды" колдойт
Жашыл кремний карбидиЖөнөкөй сөз менен айтканда, микропорошок – бул микрон өлчөмүндөгү порошокко майдаланган өтө таза кремний карбиди (SiC). Анын эң көрүнүктүү өзгөчөлүгү – катуулугу! Анын Моос катуулугу 9,5ке жетет, бул алмаз жана кубдук бор нитридинен гана ашып түшөт жана кадимки болоттон бир топ катуу. Аны ар кандай эскирүүгө туруктуу каптоолорго кошуу жумшак баткакка сансыз майда алмаз бүртүкчөлөрүн кошууга окшош.
Каптаманын бетин жогорку ылдамдыктагы кум, металл калдыктары же дат басуучу суюктук ургандай элестетиңиз. Эгерде каптама жөн гана жумшак чайыр же металл болсо, ал бир нече секунданын ичинде эскирип, эрозияга учурамак. Бирок, жашыл кремний карбидинин микропорошогу каптама матрицасынын ичинде бирдей чачырагандыктан, бул катуу бөлүкчөлөр сансыз кичинекей "калканчтар" жана "чептер" сыяктуу иштейт. Алар соккунун энергиясын сиңирип жана чачыратып, каптама материалынын эскирүүсүн жана жоголушун бир топ жайлатат. Жашыл кремний карбидинин микропорошогу, бышык, бышык каптама, тоо-кен түтүктөрүнүн ички дубалдарында, экскаватордун чака тиштеринде жана негизги мунай бургулоочу компоненттерде колдонулат. Бул "катуулук" каптамалардын кызмат мөөнөтүн экспоненциалдуу түрдө узартып, техникалык тейлөөнүн жана алмаштыруунун жыштыгын жана баасын бир топ азайтат.
"Арматураланган болот" денени чыңдайт
Жашыл кремний карбидинин микропорошогу жөн гана бекемдик бербестен, каптамаларды да бекемдейт.Каптоочу материалдар, айрыкча эпоксид жана полиуретан сыяктуу полимер негизиндегилери көбүнчө чектелген бекемдикке, катуулукка жана ысыкка туруктуулукка ээ. Жашыл кремний карбидинин микропорошогу бетонго кошулган болот тор сыяктуу иштейт, каптоонун жалпы механикалык касиеттерин бир кыйла жакшыртат.
1. Бышыктык жана модуль: Катуу жашыл кремний карбидинин бөлүкчөлөрү каптоо матрицасына бекем жабышып, жүктөрдү натыйжалуу өткөрүп жана таратат. Каптоо соккуга же ийилүүгө дуушар болгондо, бул бөлүкчөлөр жаракалардын оңой жайылышына жол бербейт, каптоонун сокку күчүн, ийилүү күчүн жана серпилгичтик модулун (катуулугун) бир топ жакшыртат. Бул жумшак топуракка таш кошууга окшош — бул жолду табигый түрдө бекем жана басымга туруктуу кылат.
2. Өлчөмдүү туруктуулук жана жылуулукка туруктуулук:Жашыл кремний карбиди (GSIC)жылуулук кеңейүү коэффициенти төмөн жана эң сонун жылуулук туруктуулугуна ээ (ал 1000 градус Цельсийден ашкан температурага чирий албайт). Каптамаларга кошулганда, ал ысык жана муздак чөйрөлөрдүн алмашып турушунда туруктуу кеңейүү жана кысылуудан келип чыккан деформациянын, жараканын жана ал тургай кабырчыктардын пайда болушунун алдын алат. Бул чоң температуранын өзгөрүшүндө иштеген же жогорку температурада катууланууну талап кылган каптамалар үчүн абдан маанилүү. Ал каптаманын туруктуу бойдон калышын камсыздайт жана температуранын өзгөрүшүндө деформацияга туруштук берет.
"Жылуулук коргоочу" жана "жылуулук өткөргүч тармактын" ортосундагы назик тең салмактуулук
Жашыл GSIC микропорошокторунун жылуулук касиеттери каптоо өнөр жайында да изилденген, алардын негизгиси колдонуу талаптары болуп саналат.
Жылуулук изоляциясы: Жогорку температурага туруштук бере турган мештин дубалын же кыймылдаткычтын бөлүгүн элестетиңиз. КачанGSICМикропорошоктор тешиктүү жылуулук изоляциялоочу каптамада (мисалы, керамикалык же атайын чайыр негизиндеги каптама) бирдей чачырап турат, ал эми порошоктордун өздөрү жакшы жылуулук өткөрүмдүүлүгүн камсыз кылат, бирок алар каптаманын ичиндеги жылуулук агымынын жолунун ийри-буйрулугун жогорулатат. Алар ошондой эле тешикчелер менен синергетикалык түрдө иштешип, жылуулуктун каптамага тез кирип кетишине жол бербейт. Бул меш менен тышкы дүйнөнүн ортосунда сансыз майда изоляциялоочу кирпичтерден (жашыл кремний карбид бөлүкчөлөрүнөн) жана абадан турган дубалдардын лабиринтин курууга окшош, бул каптаманын жылуулук изоляциясын бир топ жакшыртат.
Жылуулуктун жакшырышы: Тескерисинче, электрондук компоненттерди капсуляциялоочу каптамалар же тез жылуулукту таратуу талап кылынган айрым металл негизиндеги эскирүүгө туруктуу каптамалар үчүн жашыл кремний карбид порошогу "жылуулук өткөргүч адис" болуп калат. Анын жылуулук өткөргүчтүгү көпчүлүк полимерлерге жана металл субстраттарга караганда алда канча жогору. Ал каптаманын ичинде натыйжалуу жылуулук тармагын түзгөндө, ал сансыз микроскопиялык "магистралдар" сыяктуу иштейт, ички жылуулукту каптаманын бетине тез өткөрүп, аны чачыратып, түзмөктүн ысып кетишине жана бузулушуна жол бербейт. Бул ысык чиптин бетине жогорку натыйжалуу жылуулук өткөргүч бөлүкчөлөр менен толтурулган "жылуулук пастасы" катмарын сүйкөгөнгө окшош.