सिलिकॉन कार्बन मिश्र धातु: आधुनिक उद्योग की अदृश्य बैकबोन, भविष्य के उद्योग की आधारशिला （i）
Sep 05, 2025
सिलिकॉन कार्बन मिश्र धातु: आधुनिक उद्योग की अदृश्य बैकबोन, भविष्य के उद्योग की आधारशिला
सेमीकंडक्टर चिप्स के नाजुक सर्किटों के भीतर, स्टीलमेकिंग की लपटों के बीच, और यहां तक कि वातावरण को पार करने वाले रॉकेटों की चिलचिलाती गर्मी में, एक सामग्री एक मूक अभिभावक के रूप में खड़ी होती है, जो आधुनिक उद्योग की अंतिम चुनौतियों को प्रभावित करती है।
It is silicon carbon alloy-a miraculous material composed of silicon and carbon, possessing both metallic and non-metallic properties. स्टीलमेकिंग भट्टियों में अपने डीऑक्सीडाइजिंग जादू से लेकर अर्धचालक उपकरणों की सूक्ष्म संरचना तक, सिलिकॉन कार्बन मिश्र धातु, अपने अद्वितीय गुणों के साथ, ने चुपचाप मानव सभ्यता की सामग्री नींव को आकार दिया है।
I. सिलिकॉन और कार्बन का नृत्य: सिलिकॉन कार्बन मिश्र धातु के जन्म को डिकोड करना
सिलिकॉन कार्बन मिश्र धातुओं के प्रदर्शन में अंतिम मानवता की खोज से बाहर पैदा हुए थे। इसकी मूल रचना में आमतौर पर 60% -75% सिलिकॉन और लगभग 15% -30% कार्बन होता है, जो लोहे, एल्यूमीनियम और अन्य तत्वों की ट्रेस मात्रा द्वारा पूरक होता है।
यह संयोजन केवल तत्वों का एक संयोजन नहीं है, बल्कि सिलिकॉन और कार्बन के परमाणु गुणों पर आधारित है: सिलिकॉन के अर्धचालक गुण कार्बन की उच्च शक्ति के पूरक हैं, जबकि उनका सहसंयोजक संबंध सामग्री के लिए अद्वितीय स्थिरता प्रदान करता है।
सिलिकॉन और कार्बन क्रमशः सिलिकॉन डाइऑक्साइड और ग्रेफाइट के रूपों में प्रकृति में व्यापक रूप से मौजूद हैं, लेकिन उन्हें एक मिश्र धातु में संयोजित करने के लिए मानव हस्तक्षेप की आवश्यकता होती है।
आधुनिक उद्योग मुख्य रूप से तीन तरीकों का उपयोग करके सिलिकॉन कार्बन मिश्र धातुओं का उत्पादन करता है:
1। वैक्यूम पिघलना: सिलिकॉन और कार्बन पाउडर को ऑक्सीजन - मुक्त वातावरण में 1600 डिग्री से ऊपर गर्म किया जाता है, और परमाणु - स्तर के संलयन को प्राप्त करने के लिए विद्युत चुम्बकीय सरगर्मी का उपयोग किया जाता है।
2। पाउडर धातुकर्म: नैनोस्केल सिलिकॉन कार्बन मिश्रित पाउडर को एक कॉम्पैक्ट आकार में दबाया जाता है और फिर उच्च तापमान पर पाप किया जाता है। यह विधि सामग्री के छिद्र के सटीक नियंत्रण के लिए अनुमति देती है और विशेष रूप से बैटरी एनोड सामग्री के निर्माण के लिए उपयुक्त है।
3। रासायनिक वाष्प जमाव: कार्बन परमाणुओं को एक ढाल समग्र परत बनाने के लिए एक सिलिकॉन सब्सट्रेट की सतह पर जमा किया जाता है। इस प्रक्रिया का उपयोग अंतरिक्ष यान थर्मल सुरक्षा प्रणालियों के लिए सिलिकॉन कार्बन मिश्र धातु कोटिंग में किया जाता है।
एक उच्च - गुणवत्ता सिलिकॉन कार्बन मिश्र धातु एक गहरे भूरे रंग की धातु चमक को प्रदर्शित करती है, और एक समान रूप से वितरित अनाज संरचना को क्रॉस - अनुभाग पर देखा जा सकता है। सतह पर सफेद धब्बे अत्यधिक सिलिकॉन कार्बाइड अशुद्धियों का संकेत दे सकते हैं, जिससे इस तरह की सामग्री उच्च तापमान पर भंगुर फ्रैक्चर के लिए अतिसंवेदनशील हो जाती है।
Ii। प्रदर्शन क्रांति: यह पारंपरिक सामग्री प्रणालियों में क्रांति क्यों कर रहा है?
सिलिकॉन कार्बन मिश्र धातुओं का अनूठा मूल्य उनके ग्राउंडब्रेकिंग भौतिक और रासायनिक गुणों से उपजा है:
1। शक्ति और हल्के का एक आदर्श संतुलन
इसका घनत्व केवल दो - तिहाई है जो स्टील की है, फिर भी इसकी कठोरता HRC60 तक पहुंच सकती है, जो साधारण उपकरण स्टील की तुलना में 30% अधिक है। इस संपत्ति ने एयरोस्पेस उद्योग में क्रांति ला दी है: बोइंग 787 यात्री विमानों के विंग कनेक्टर्स में सिलिकॉन कार्बन मिश्र धातुओं के उपयोग ने 200 किलोग्राम से कम वजन और ईंधन दक्षता में 5%की वृद्धि हुई।
2। उच्च तापमान पर अमरता
1200 डिग्री के तापमान पर, सिलिकॉन कार्बन मिश्र धातु अपनी सतह पर एक घने sio₂ - c समग्र ऑक्साइड परत विकसित करते हैं। यह स्व - सुरक्षा तंत्र उन्हें गर्मी प्रतिरोध देता है जो कि सबसे उच्च - तापमान मिश्र धातुओं से अधिक है। प्रयोगों से पता चला है कि उनके उच्च - तापमान की ताकत की गिरावट की दर निकेल - आधारित मिश्र की तुलना में 40% कम है, जिससे वे रॉकेट इंजन नोजल लाइनिंग के लिए एक पसंदीदा सामग्री बन जाते हैं।
3। इलेक्ट्रॉनिक दुनिया में कंडक्टर और इंसुलेटर
सिलिकॉन - कार्बन अनुपात को समायोजित करके, सामग्री की प्रतिरोधकता को ठीक से 10⁻ ω और 10⁶ ω · सेमी के बीच नियंत्रित किया जा सकता है। यह संपत्ति पावर सेमीकंडक्टर्स के लिए एक सब्सट्रेट के रूप में और एक विद्युत चुम्बकीय परिरक्षण सामग्री के रूप में उपयोग के लिए उपयुक्त बनाती है। Huawei के 5G बेस स्टेशन वेवगाइड फिल्टर एक अनुकूलित सिलिकॉन कार्बन मिश्र धातु का उपयोग करते हैं।
4। पर्यावरण प्रतिरोध में परम
1,000 घंटों के लिए केंद्रित हाइड्रोक्लोरिक एसिड में विसर्जन के बाद, सिलिकॉन कार्बन मिश्र धातु का द्रव्यमान नुकसान 0.5%से कम है, जो कि 316L स्टेनलेस स्टील से अधिक है। इस सामग्री का उपयोग करते हुए, रासायनिक संयंत्र रिएक्टरों में आंदोलनकारी ब्लेड के सेवा जीवन को छह महीने से पांच साल तक बढ़ाया गया है।
और अधिक जानें:info@kexingui.com
