Տիտանի կարբիդի, սիլիցիումի կարբիդի և ցեմենտացված կարբիդային նյութերի բնութագրերը և կիրառությունները

Արդյունաբերական արտադրության «նյութական տիեզերքում» տիտանի կարբիդը (TiC), սիլիցիումի կարբիդը (SiC) և ցեմենտացված կարբիդը (սովորաբար վոլֆրամի կարբիդի, կոբալտի և այլնի հիման վրա) երեք փայլուն «աստղային նյութեր» են: Իրենց եզակի հատկություններով դրանք կարևոր դեր են խաղում տարբեր ոլորտներում: Այսօր մենք խորությամբ կանդրադառնանք այս երեք նյութերի հատկությունների տարբերություններին և այն իրավիճակներին, երբ դրանք գերազանցում են:

I. Նյութերի հատկությունների անմիջական համեմատություն

Նյութի տեսակը	Կարծրություն (հղման արժեք)	Խտություն (գ/սմ³)	Հագեցման դիմադրություն	Բարձր ջերմաստիճանի դիմադրություն	Քիմիական կայունություն	Կոշտություն
Տիտանի կարբիդ (TiC)	2800 – 3200HV	4.9 – 5.3	Գերազանց (գերակշռում են դժվար փուլերը)	Կայուն է ≈1400℃ ջերմաստիճանում	Դիմացկուն է թթուներին և ալկալիներին (բացառությամբ ուժեղ օքսիդացնող թթուների)	Համեմատաբար ցածր (փխրունությունն ավելի ցայտուն է)
Սիլիցիումի կարբիդ (SiC)	2500 – 3000HV (SiC կերամիկայի համար)	3.1 – 3.2	Ակնառու (ամրապնդված կովալենտային կապի կառուցվածքով)	Կայուն է ≈1600℃ ջերմաստիճանում (կերամիկական վիճակում)	Չափազանց ամուր (դիմակայուն է քիմիական նյութերի մեծ մասին)	Միջին (փխրուն է կերամիկական վիճակում, միայնակ բյուրեղները ունեն ամրություն)
Ցեմենտացված կարբիդ (օրինակ՝ WC – Co)	1200 – 1800HV	13 – 15 (WC – Co շարքի համար)	Բացառիկ (WC կոշտ փուլեր + Co կապակցանյութ)	≈800 – 1000℃ (կախված է Co պարունակությունից)	Կայուն է թթուների, ալկալիների և հղկող նյութերի նկատմամբ	Համեմատաբար լավ (համակցող փուլը մեծացնում է կարծրությունը)

Գույքի բաշխում.

• Տիտանի կարբիդ (TiC)Դրա կարծրությունը մոտ է ադամանդի կարծրությանը, ինչը այն դարձնում է գերկարծր նյութերի ընտանիքի անդամ: Բարձր խտությունը թույլ է տալիս ճշգրիտ դիրքավորել «կշռում» պահանջող ճշգրիտ գործիքներում: Այնուամենայնիվ, այն ունի բարձր փխրունություն և հակված է հարվածի տակ ճաքերի, ուստի այն ավելի հարմար է ստատիկ, ցածր հարվածային կտրման/մաշվածության դիմացկուն սցենարների համար: Օրինակ, այն հաճախ օգտագործվում է որպես գործիքների ծածկույթ: TiC ծածկույթը գերկարծր է և մաշվածության դիմացկուն, ինչպես «պաշտպանիչ զրահ» դնելը բարձր արագության պողպատի և ցեմենտացված կարբիդային գործիքների վրա: Չժանգոտվող պողպատ և համաձուլված պողպատ կտրելիս այն կարող է դիմակայել բարձր ջերմաստիճաններին և նվազեցնել մաշվածությունը՝ զգալիորեն երկարացնելով գործիքի կյանքը: Օրինակ, վերջնական ֆրեզերային կտրիչների ծածկույթում այն ​​հնարավորություն է տալիս արագ և կայուն կտրել:
• Սիլիցիումի կարբիդ (SiC)«Բարձր ջերմաստիճանային դիմադրության լավագույն ցուցանիշ»! Այն կարող է պահպանել կայուն աշխատանք 1600℃-ից բարձր ջերմաստիճաններում: Կերամիկական վիճակում դրա քիմիական կայունությունը ուշագրավ է, և այն գրեթե չի արձագանքում թթուների և ալկալիների հետ (բացառությամբ մի քանիսի, ինչպիսին է ֆտորաջրածնային թթուն): Այնուամենայնիվ, փխրունությունը կերամիկական նյութերի համար տարածված խնդիր է: Այնուամենայնիվ, միաբյուրեղային սիլիցիումի կարբիդը (օրինակ՝ 4H-SiC) բարելավել է ամրությունը և վերադառնում է կիսահաղորդիչների և բարձր հաճախականության սարքերի մեջ: Օրինակ, SiC-ի վրա հիմնված կերամիկական գործիքները կերամիկական գործիքների շարքում «լավագույն ուսանողներն» են: Դրանք ունեն բարձր ջերմաստիճանային դիմադրողականություն և քիմիական կայունություն: Բարձր կարծրության համաձուլվածքներ (օրինակ՝ նիկելի վրա հիմնված համաձուլվածքներ) և փխրուն նյութեր (օրինակ՝ թուջ) կտրելիս դրանք հակված չեն գործիքի կպչելուն և ունեն դանդաղ մաշվածություն: Այնուամենայնիվ, փխրունության պատճառով դրանք ավելի հարմար են ավելի քիչ ընդհատվող կտրվածքով և բարձր ճշգրտությամբ մշակման համար:
• Ցեմենտացված կարբիդ (WC – Co)«Կտրման ոլորտի առաջատար խաղացող»! Խառատային գործիքներից մինչև CNC ֆրեզերային կտրիչներ, պողպատե ֆրեզերային գործիքներից մինչև հորատման քար, այն կարելի է գտնել ամենուրեք: Ցեմենտացված կարբիդը՝ ցածր Co պարունակությամբ (օրինակ՝ YG3X), հարմար է մշակման համար, մինչդեռ բարձր Co պարունակությամբ կարբիդը (օրինակ՝ YG8) ունի լավ հարվածային դիմադրություն և կարող է հեշտությամբ կատարել կոպիտ մշակումը: WC-ի կոշտ փուլերը պատասխանատու են մաշվածությանը «դիմակայելու» համար, իսկ Co կապակցանյութը գործում է որպես «սոսինձ»՝ WC մասնիկները միասին պահելու համար՝ պահպանելով և՛ կարծրությունը, և՛ ամրությունը: Չնայած դրա բարձր ջերմաստիճանային դիմադրությունը այնքան լավը չէ, որքան առաջին երկուսը, դրա հավասարակշռված ընդհանուր կատարողականը այն հարմար է դարձնում լայն շրջանակի սցենարների համար՝ կտրումից մինչև մաշվածությանը դիմացկուն բաղադրիչներ:

II. Կիրառման դաշտերը լիարժեք ընթացքի մեջ են

1. Կտրող գործիքի դաշտ

• Տիտանի կարբիդ (TiC)Հաճախ ծառայում է որպես գործիքների ծածկույթ։ Գերկարծր և մաշվածությանը դիմացկուն TiC ծածկույթը «պաշտպանիչ զրահ» է հաղորդում արագագործ պողպատին և ցեմենտացված կարբիդային գործիքներին։ Չժանգոտվող պողպատ և համաձուլված պողպատ կտրելիս այն կարող է դիմակայել բարձր ջերմաստիճաններին և նվազեցնել մաշվածությունը՝ զգալիորեն երկարացնելով գործիքի կյանքը։ Օրինակ՝ վերջնական ֆրեզերային կտրիչների ծածկույթում այն ​​հնարավորություն է տալիս արագ և կայուն կտրել։
• Սիլիցիումի կարբիդ (SiC)Կերամիկական գործիքների շարքում «լավագույն ուսանողը»! SiC-ի վրա հիմնված կերամիկական գործիքները ունեն բարձր ջերմաստիճանային դիմադրություն և քիմիական կայունություն: Բարձր կարծրության համաձուլվածքներ (օրինակ՝ նիկելի վրա հիմնված համաձուլվածքներ) և փխրուն նյութեր (օրինակ՝ թուջ) կտրելիս դրանք հակված չեն գործիքի կպչելուն և ունեն դանդաղ մաշվածություն: Այնուամենայնիվ, փխրունության պատճառով դրանք ավելի հարմար են ավելի քիչ ընդհատվող կտրվածքով և բարձր ճշգրտությամբ մշակման համար:
• Ցեմենտացված կարբիդ (WC – Co)«Կտրման ոլորտի առաջատար խաղացող»! Խառատային գործիքներից մինչև CNC ֆրեզներ, պողպատե ֆրեզներից մինչև հորատման քար, այն կարելի է գտնել ամենուրեք: Ցեմենտացված կարբիդը՝ ցածր Co պարունակությամբ (օրինակ՝ YG3X), հարմար է մշակման համար, մինչդեռ բարձր Co պարունակությամբ կարբիդը (օրինակ՝ YG8) ունի լավ հարվածային դիմադրություն և կարող է հեշտությամբ հաղթահարել կոպիտ մշակումը:

2. Հագեցման դիմացկուն բաղադրիչների դաշտ

• Տիտանի կարբիդ (TiC)Հանդես է գալիս որպես «մաշվածությանը դիմացկուն չեմպիոն» ճշգրիտ կաղապարներում: Օրինակ՝ փոշեմետալուրգիայի կաղապարներում, մետաղական փոշի սեղմելիս, TiC ներդիրները մաշվածությանը դիմացկուն են և ունեն բարձր ճշգրտություն, ապահովելով, որ սեղմված մասերը ունենան ճշգրիտ չափսեր և լավ մակերեսներ, և հակված չլինեն «անսարքության» զանգվածային արտադրության ընթացքում:
• Սիլիցիումի կարբիդ (SiC)Օժտված է մաշվածության և բարձր ջերմաստիճանի դիմադրության «կրկնակի փայլեցմամբ»։ SiC կերամիկայից պատրաստված բարձր ջերմաստիճանի վառարաններում գլաններն ու կրողները չեն փափկում կամ չեն մաշվում նույնիսկ 1000℃-ից բարձր ջերմաստիճանում։ Բացի այդ, SiC-ից պատրաստված ավազահեղուկային սարքավորումների ծայրակալները կարող են դիմակայել ավազի մասնիկների ազդեցությանը, և դրանց ծառայության ժամկետը մի քանի անգամ ավելի երկար է, քան սովորական պողպատե ծայրակալներինը։
• Ցեմենտացված կարբիդ (WC – Co)«Բազմակողմանի մաշվածության դիմացկուն մասնագետ»! Հանքավայրի հորատման գլխիկների ցեմենտացված կարբիդային ատամները կարող են մանրացնել ապարները առանց վնասելու. վահանային հաստոցների ցեմենտացված կարբիդային կտրիչները կարող են դիմակայել հողին և ավազաքարին և կարող են «պահպանել իրենց հանգստությունը» նույնիսկ հազարավոր մետրեր թունել փորելուց հետո: Նույնիսկ բջջային հեռախոսների թրթռացող շարժիչների էքսցենտրիկ անիվները հենվում են ցեմենտացված կարբիդի վրա՝ մաշվածության դիմացկունության համար՝ կայուն թրթռում ապահովելու համար:

3. Էլեկտրոնիկայի/կիսահաղորդիչների ոլորտ

• Տիտանի կարբիդ (TiC)Հանդիպում է որոշ էլեկտրոնային բաղադրիչներում, որոնք պահանջում են բարձր ջերմաստիճան և բարձր մաշվածության դիմադրություն։ Օրինակ՝ բարձր հզորության էլեկտրոնային լամպերի էլեկտրոդներում TiC-ն ունի բարձր ջերմաստիճանային դիմադրություն, լավ էլեկտրահաղորդականություն և մաշվածության դիմադրություն, ինչը հնարավորություն է տալիս կայուն աշխատանք կատարել բարձր ջերմաստիճանային միջավայրերում և ապահովել էլեկտրոնային ազդանշանի փոխանցումը։
• Սիլիցիումի կարբիդ (SiC)«Կիսահաղորդիչների նոր ֆավորիտը»! SiC կիսահաղորդչային սարքերը (օրինակ՝ SiC սնուցման մոդուլները) ունեն գերազանց բարձր հաճախականության, բարձր լարման և բարձր ջերմաստիճանի կատարողականություն: Էլեկտրական տրանսպորտային միջոցներում և ֆոտովոլտային ինվերտորներում օգտագործվելիս դրանք կարող են զգալիորեն բարելավել արդյունավետությունը և կրճատել ծավալը: Բացի այդ, SiC թիթեղները «հիմք» են բարձր հաճախականության և բարձր ջերմաստիճանի չիպերի արտադրության համար և մեծ սպասվածություն ունեն 5G բազային կայաններում և ավիոնիկայում:
• Ցեմենտացված կարբիդ (WC – Co): «Ճշգրիտ գործիք» էլեկտրոնային մշակման մեջ: Տիպային տպատախտակի հորատման համար նախատեսված ցեմենտացված կարբիդային հորատիչները կարող են ունենալ ընդամենը 0.1 մմ տրամագիծ և կարող են ճշգրիտ հորատել՝ առանց հեշտությամբ կոտրվելու: Չիպային փաթեթավորման կաղապարներում ցեմենտացված կարբիդային ներդիրները ունեն բարձր ճշգրտություն և մաշվածության դիմադրություն, ապահովելով չիպային քորոցների ճշգրիտ և կայուն փաթեթավորում:

III. Ինչպե՞ս ընտրել։

• Առավելագույն կարծրության և ճշգրիտ մաշվածության դիմադրության համար→ Ընտրեք տիտանի կարբիդ (TiC): Օրինակ՝ ճշգրիտ կաղապարային ծածկույթներում և գերկարծր գործիքների ծածկույթներում այն ​​կարող է «դիմանալ» մաշվածությանը և պահպանել ճշգրտությունը:
• Բարձր ջերմաստիճանային դիմադրության, քիմիական կայունության կամ կիսահաղորդիչների/բարձր հաճախականության սարքերի վրա աշխատելու համար→ Ընտրեք սիլիցիումի կարբիդ (SiC): Այն անփոխարինելի է բարձր ջերմաստիճանի վառարանի բաղադրիչների և SiC էլեկտրական չիպերի համար:
• Հավասարակշռված ընդհանուր կատարողականի համար, որը ներառում է ամեն ինչ՝ կտրումից մինչև մաշվածության նկատմամբ դիմացկուն կիրառություններ→ Ընտրեք ցեմենտացված կարբիդ (WC – Co): Այն «բազմակողմանի գործիք» է, որը ծածկում է գործիքներ, հորատիչներ և մաշվածությանը դիմացկուն մասեր: