सिलिकॉन कार्बन मिश्र धातु: आधुनिक उद्योग के अदृश्य कंकाल, भविष्य के उद्योग की आधारशिला (ii)
Sep 08, 2025
Iii। औद्योगिक ट्रांसफार्मर: औद्योगिक श्रृंखला में अनुप्रयोग
1। स्टीलमेकिंग में "शुद्धि मास्टर"
कनवर्टर स्टीलमेकिंग में, 8-12 किलोग्राम जोड़नासिलिकॉन कार्बन मिश्र धातुप्रति टन पिघला हुआ स्टील पारंपरिक फेरोसिलिकॉन की तुलना में 40% तक डीऑक्सिडेशन दक्षता में सुधार करता है, जबकि स्लैग उत्पादन को 15% तक कम करता है।
एक समग्र डीऑक्सीडाइज़र के रूप में, यह एक साथ पिघले हुए स्टील से ऑक्सीजन और सल्फर अशुद्धियों को हटा देता है। इस प्रक्रिया का उपयोग करते हुए, Baosteel की ऑटोमोटिव शीट उत्पादन लाइन ने स्टील की प्रभाव क्रूरता को 25%बढ़ा दिया है।
2। उच्च - अंत विनिर्माण का "प्रदर्शन इंजन"
सिलिकॉन कार्बन मिश्र धातु कोटिंग के साथ उपचार के बाद, पवन टर्बाइनों के मुख्य शाफ्ट बीयरिंगों ने 200 मिलियन क्रांतियों से अधिक थकान जीवन हासिल किया है, जिससे अपतटीय पवन ऊर्जा 20MW युग में प्रवेश करने में मदद मिली है।
टेस्ला की 4680 बैटरी सिलिकॉन कार्बन एनोड सामग्री का उपयोग करती है, जिससे ऊर्जा घनत्व 300 डब्ल्यूएच/किग्रा तक बढ़ जाती है और चार्जिंग में 20%की वृद्धि होती है।
3। सेमीकंडक्टर उद्योग का "अदृश्य आधारशिला"
चिप निर्माण में, सिलिकॉन कार्बन मिश्र धातु, इसके थर्मल विस्तार गुणांक के साथ पूरी तरह से सिलिकॉन वेफर्स (4.5 × 10⁻⁶/ डिग्री) से मेल खाता है, 3 डी पैकेजिंग बॉन्डिंग परतों के लिए एक आदर्श ढांकता हुआ है। TSMC की 3NM प्रक्रिया में, यह सामग्री चिप हीट अपव्यय दक्षता में 18%तक सुधार करती है।
4। चरम वातावरण में एक "उत्तरजीविता विशेषज्ञ"
बोरॉन - डोपेड सिलिकॉन कार्बन मिश्र धातुओं का उपयोग परमाणु रिएक्टर परिरक्षण संरचनाओं में किया जाता है, जो एक न्यूट्रॉन अवशोषण क्रॉस - पारंपरिक बोरॉन कार्बाइड की तुलना में तीन गुना अधिक है।
सिलिकॉन कार्बन मिश्र धातु - गहरे अंतरिक्ष जांच में उपयोग किए जाने वाले सिरेमिक कंपोजिट लैंडिंग पैरों में तापमान सीमाओं में -180 डिग्री से 500 डिग्री तक संरचनात्मक स्थिरता बनाए रखती है।
Iv। अंडरकंटर्स: तकनीकी सफलताओं के पीछे की लड़ाई
सिलिकॉन - कार्बन मिश्र के उल्लेखनीय प्रदर्शन के बावजूद, उनका विकास अभी भी महत्वपूर्ण चुनौतियों का सामना करता है:
1। लागत दुविधा
उच्च - शुद्धता सिलिकॉन पाउडर (99.99%) की लागत 50,000 युआन प्रति टन है, जो कच्चे माल की लागत का 70% हिस्सा है। उद्योग फोटोवोल्टिक कचरे से सिलिकॉन की निष्कर्षण की खोज कर रहा है, और चाइना नेशनल बिल्डिंग मटेरियल ग्रुप ने 10,000 टन की वार्षिक क्षमता के साथ एक रीसाइक्लिंग उत्पादन लाइन की स्थापना की है।
2। इंटरफ़ेस चुनौतियां
सिलिकॉन और कार्बन के बीच जाली बेमेल 34%के रूप में अधिक है, जिससे यह इंटरफ़ेस में माइक्रोक्रैक से ग्रस्त है। परमाणु परत के बयान का उपयोग करते हुए, चीनी विज्ञान अकादमी विज्ञान अकादमी ने इंटरफ़ेस में एक 2nm - मोटी संक्रमण परत को सफलतापूर्वक बनाया है, जिससे सामग्री की क्रूरता 50%बढ़ गई है।
3। पर्यावरणीय बाधाएं
पारंपरिक इलेक्ट्रिक आर्क भट्ठी स्मेल्टिंग 1.8 टन प्रति टन उत्पाद का उत्सर्जन करता है। Thyssenkrupp की नई विकसित हाइड्रोजन प्लाज्मा पिघलने वाली तकनीक कार्बन उत्सर्जन को 0.3 टन तक कम कर सकती है।
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