டைட்டானியம் கார்பைடு, சிலிக்கான் கார்பைடு மற்றும் சிமென்ட் செய்யப்பட்ட கார்பைடு பொருட்களின் பண்புகள் மற்றும் பயன்பாடுகள்

தொழில்துறை உற்பத்தியின் "பொருள் பிரபஞ்சத்தில்", டைட்டானியம் கார்பைடு (TiC), சிலிக்கான் கார்பைடு (SiC), மற்றும் சிமென்ட் கார்பைடு (பொதுவாக டங்ஸ்டன் கார்பைடை அடிப்படையாகக் கொண்டது - கோபால்ட், முதலியன) ஆகியவை மூன்று பிரகாசமான "நட்சத்திரப் பொருட்கள்" ஆகும். அவற்றின் தனித்துவமான பண்புகளுடன், அவை பல்வேறு துறைகளில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. இன்று, இந்த மூன்று பொருட்களுக்கு இடையிலான பண்புகளில் உள்ள வேறுபாடுகள் மற்றும் அவை சிறந்து விளங்கும் சூழ்நிலைகளை ஆழமாகப் பார்ப்போம்!

I. பொருள் பண்புகளின் நேரடி ஒப்பீடு

பொருள் வகை	கடினத்தன்மை (குறிப்பு மதிப்பு)	அடர்த்தி (கிராம்/செ.மீ³)	எதிர்ப்பு அணியுங்கள்	அதிக வெப்பநிலை எதிர்ப்பு	வேதியியல் நிலைத்தன்மை	கடினத்தன்மை
டைட்டானியம் கார்பைடு (TiC)	2800 – 3200ஹெச்.வி.	4.9 - 5.3	சிறப்பானது (கடினமான கட்டங்களால் ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது)	≈1400℃ இல் நிலையானது	அமிலங்கள் மற்றும் காரங்களுக்கு எதிர்ப்புத் திறன் கொண்டது (வலுவான ஆக்ஸிஜனேற்ற அமிலங்களைத் தவிர)	ஒப்பீட்டளவில் குறைவு (உடையக்கூடிய தன்மை அதிகமாகக் காணப்படுகிறது)
சிலிக்கான் கார்பைடு (SiC)	2500 – 3000HV (SiC மட்பாண்டங்களுக்கு)	3.1 – 3.2	சிறந்து விளங்குகிறது (கோவலன்ட் பிணைப்பு அமைப்பால் வலுப்படுத்தப்பட்டது)	≈1600℃ வெப்பநிலையில் நிலையானது (பீங்கான் நிலையில்)	மிகவும் வலிமையானது (பெரும்பாலான வேதியியல் ஊடகங்களுக்கு எதிர்ப்புத் திறன் கொண்டது)	மிதமான (பீங்கான் நிலையில் உடையக்கூடியது; ஒற்றை படிகங்கள் கடினத்தன்மை கொண்டவை)
சிமென்ட் கார்பைடு (உதாரணமாக WC - Co)	1200 - 1800ஹெச்.வி.	13 – 15 (WC – Co தொடருக்கு)	விதிவிலக்கானது (WC கடின கட்டங்கள் + கோ பைண்டர்)	≈800 – 1000℃ (Co உள்ளடக்கத்தைப் பொறுத்தது)	அமிலங்கள், காரங்கள் மற்றும் சிராய்ப்புத் தேய்மானங்களுக்கு எதிர்ப்புத் திறன் கொண்டது.	ஒப்பீட்டளவில் நல்லது (இணை பிணைப்பு கட்டம் கடினத்தன்மையை அதிகரிக்கிறது)

சொத்துப் பிரிவு:

• டைட்டானியம் கார்பைடு (TiC): இதன் கடினத்தன்மை வைரத்தின் கடினத்தன்மைக்கு அருகில் உள்ளது, இது மிகவும் கடினமான பொருள் குடும்பத்தைச் சேர்ந்ததாக அமைகிறது. இதன் அதிக அடர்த்தி "எடையிடுதல்" தேவைப்படும் துல்லியமான கருவிகளில் துல்லியமான நிலைப்பாட்டை அனுமதிக்கிறது. இருப்பினும், இது அதிக உடையக்கூடிய தன்மையைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் தாக்கத்தின் கீழ் சிப்பிங் செய்ய வாய்ப்புள்ளது, எனவே இது நிலையான, குறைந்த தாக்க வெட்டு/தேய்மான எதிர்ப்பு சூழ்நிலைகளுக்கு மிகவும் பொருத்தமானது. எடுத்துக்காட்டாக, இது பெரும்பாலும் கருவிகளில் பூச்சாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. TiC பூச்சு மிகவும் கடினமானது மற்றும் தேய்மான எதிர்ப்பு, அதிவேக எஃகு மற்றும் சிமென்ட் செய்யப்பட்ட கார்பைடு கருவிகளில் "பாதுகாப்பு கவசத்தை" வைப்பது போல. துருப்பிடிக்காத எஃகு மற்றும் அலாய் ஸ்டீலை வெட்டும்போது, ​​அது அதிக வெப்பநிலையைத் தாங்கி தேய்மானத்தைக் குறைக்கும், இது கருவியின் ஆயுளை கணிசமாக நீட்டிக்கும். உதாரணமாக, முடித்த அரைக்கும் கட்டர்களின் பூச்சுகளில், இது வேகமான மற்றும் நிலையான வெட்டுதலை செயல்படுத்துகிறது.
• சிலிக்கான் கார்பைடு (SiC): "உயர் வெப்பநிலை எதிர்ப்பில் சிறந்த செயல்திறன்"! இது 1600℃ க்கு மேல் நிலையான செயல்திறனை பராமரிக்க முடியும். பீங்கான் நிலையில், அதன் வேதியியல் நிலைத்தன்மை குறிப்பிடத்தக்கது மற்றும் இது அமிலங்கள் மற்றும் காரங்களுடன் (ஹைட்ரோஃப்ளூரிக் அமிலம் போன்ற சிலவற்றைத் தவிர) அரிதாகவே வினைபுரிகிறது. இருப்பினும், பீங்கான் பொருட்களுக்கு உடையக்கூடிய தன்மை ஒரு பொதுவான பிரச்சினையாகும். இருப்பினும், ஒற்றை படிக சிலிக்கான் கார்பைடு (4H - SiC போன்றவை) கடினத்தன்மையை மேம்படுத்தியுள்ளது மற்றும் குறைக்கடத்திகள் மற்றும் உயர் அதிர்வெண் சாதனங்களில் மீண்டும் பிரபலமடைந்து வருகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, பீங்கான் கருவிகளில் SiC - அடிப்படையிலான பீங்கான் கருவிகள் "சிறந்த மாணவர்கள்". அவை அதிக வெப்பநிலை எதிர்ப்பு மற்றும் வேதியியல் நிலைத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளன. அதிக கடினத்தன்மை கொண்ட உலோகக் கலவைகள் (நிக்கல் - அடிப்படையிலான உலோகக் கலவைகள் போன்றவை) மற்றும் உடையக்கூடிய பொருட்கள் (வார்ப்பிரும்பு போன்றவை) வெட்டும்போது, ​​அவை கருவி ஒட்டும் தன்மைக்கு ஆளாகாது மற்றும் மெதுவாக தேய்மானத்தைக் கொண்டுள்ளன. இருப்பினும், உடையக்கூடிய தன்மை காரணமாக, அவை குறைவான குறுக்கீடு செய்யப்பட்ட வெட்டு மற்றும் அதிக துல்லியத்துடன் முடிக்க மிகவும் பொருத்தமானவை.
• சிமென்ட் கார்பைடு (WC – Co): "வெட்டும் துறையில் ஒரு உயர்மட்ட வீரர்"! லேத் கருவிகள் முதல் CNC அரைக்கும் கட்டர்கள் வரை, அரைக்கும் எஃகு முதல் துளையிடும் கல் வரை, இதை எல்லா இடங்களிலும் காணலாம். குறைந்த Co உள்ளடக்கம் கொண்ட சிமென்ட் கார்பைடு (YG3X போன்றவை) முடிப்பதற்கு ஏற்றது, அதே நேரத்தில் அதிக Co உள்ளடக்கம் கொண்ட (YG8 போன்றவை) நல்ல தாக்க எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் கடினமான இயந்திரத்தை எளிதாகக் கையாள முடியும். WC கடின கட்டங்கள் தேய்மானத்தைத் "தாங்குவதற்கு" பொறுப்பாகும், மேலும் Co பைண்டர் WC துகள்களை ஒன்றாகப் பிடித்து, கடினத்தன்மை மற்றும் கடினத்தன்மை இரண்டையும் பராமரிக்க "பசை" போல செயல்படுகிறது. அதன் உயர் வெப்பநிலை எதிர்ப்பு முதல் இரண்டைப் போல சிறப்பாக இல்லாவிட்டாலும், அதன் சீரான ஒட்டுமொத்த செயல்திறன் வெட்டுதல் முதல் தேய்மான எதிர்ப்பு கூறுகள் வரை பரந்த அளவிலான காட்சிகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகிறது.

II. முழு வீச்சில் விண்ணப்பப் புலங்கள்

1. வெட்டும் கருவி புலம்

• டைட்டானியம் கார்பைடு (TiC): பெரும்பாலும் கருவிகளில் பூச்சாகச் செயல்படுகிறது! மிகவும் கடினமான மற்றும் தேய்மான எதிர்ப்பு TiC பூச்சு அதிவேக எஃகு மற்றும் சிமென்ட் செய்யப்பட்ட கார்பைடு கருவிகளில் "பாதுகாப்பு கவசத்தை" வைக்கிறது. துருப்பிடிக்காத எஃகு மற்றும் அலாய் ஸ்டீலை வெட்டும்போது, ​​அது அதிக வெப்பநிலையைத் தாங்கி தேய்மானத்தைக் குறைக்கும், இது கருவியின் ஆயுளைக் கணிசமாக நீட்டிக்கும். எடுத்துக்காட்டாக, முடித்த மில்லிங் கட்டர்களின் பூச்சுகளில், இது வேகமான மற்றும் நிலையான வெட்டுதலை செயல்படுத்துகிறது.
• சிலிக்கான் கார்பைடு (SiC): பீங்கான் கருவிகளில் ஒரு "சிறந்த மாணவர்"! SiC- அடிப்படையிலான பீங்கான் கருவிகள் அதிக வெப்பநிலை எதிர்ப்பு மற்றும் வேதியியல் நிலைத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளன. அதிக கடினத்தன்மை கொண்ட உலோகக் கலவைகள் (நிக்கல்- அடிப்படையிலான உலோகக் கலவைகள் போன்றவை) மற்றும் உடையக்கூடிய பொருட்கள் (வார்ப்பிரும்பு போன்றவை) வெட்டும்போது, ​​அவை கருவி ஒட்டுவதற்கு வாய்ப்பில்லை மற்றும் மெதுவாக தேய்மானம் அடைகின்றன. இருப்பினும், உடையக்கூடிய தன்மை காரணமாக, அவை குறைவான குறுக்கீடு செய்யப்பட்ட வெட்டு மற்றும் அதிக துல்லியத்துடன் முடிக்க மிகவும் பொருத்தமானவை.
• சிமென்ட் கார்பைடு (WC – Co): "வெட்டும் துறையில் ஒரு உயர்மட்ட வீரர்"! லேத் கருவிகள் முதல் CNC அரைக்கும் கட்டர்கள் வரை, அரைக்கும் எஃகு முதல் துளையிடும் கல் வரை, இதை எல்லா இடங்களிலும் காணலாம். குறைந்த Co உள்ளடக்கம் (YG3X போன்றவை) கொண்ட சிமென்ட் கார்பைடு முடிப்பதற்கு ஏற்றது, அதே நேரத்தில் அதிக Co உள்ளடக்கம் (YG8 போன்றவை) கொண்டவை நல்ல தாக்க எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளன மற்றும் கடினமான இயந்திரத்தை எளிதாகக் கையாள முடியும்.

2. தேய்மான எதிர்ப்பு கூறு புலம்

• டைட்டானியம் கார்பைடு (TiC): துல்லியமான அச்சுகளில் "தேய்மானம் - எதிர்ப்பு சாம்பியனாக" செயல்படுகிறது! எடுத்துக்காட்டாக, தூள் உலோகவியல் அச்சுகளில், உலோகப் பொடியை அழுத்தும் போது, ​​TiC செருகல்கள் தேய்மானம் - எதிர்ப்பு மற்றும் அதிக துல்லியத்தைக் கொண்டுள்ளன, அழுத்தப்பட்ட பாகங்கள் துல்லியமான பரிமாணங்களையும் நல்ல மேற்பரப்புகளையும் கொண்டிருப்பதை உறுதிசெய்கின்றன, மேலும் வெகுஜன உற்பத்தியின் போது "செயலிழப்புக்கு" ஆளாகாது.
• சிலிக்கான் கார்பைடு (SiC): தேய்மான எதிர்ப்பு மற்றும் அதிக வெப்பநிலை எதிர்ப்பு "இரட்டை பஃப்ஸ்" கொண்டது! SiC மட்பாண்டங்களால் செய்யப்பட்ட உயர் வெப்பநிலை உலைகளில் உள்ள உருளைகள் மற்றும் தாங்கு உருளைகள் 1000℃ க்கு மேல் கூட மென்மையாக்கவோ அல்லது தேய்ந்து போகவோ முடியாது. மேலும், SiC ஆல் செய்யப்பட்ட மணல் வெடிப்பு உபகரணங்களில் உள்ள முனைகள் மணல் துகள்களின் தாக்கத்தைத் தாங்கும், மேலும் அவற்றின் சேவை வாழ்க்கை சாதாரண எஃகு முனைகளை விட பல மடங்கு அதிகமாகும்.
• சிமென்ட் கார்பைடு (WC – Co): ஒரு "பல்துறை தேய்மான எதிர்ப்பு நிபுணர்"! சுரங்க துரப்பண பிட்களில் உள்ள சிமென்ட் செய்யப்பட்ட கார்பைடு பற்கள் சேதமின்றி பாறைகளை நசுக்கும்; கேடய இயந்திர கருவிகளில் உள்ள சிமென்ட் செய்யப்பட்ட கார்பைடு வெட்டிகள் மண் மற்றும் மணற்கற்களைத் தாங்கும், மேலும் ஆயிரக்கணக்கான மீட்டர் சுரங்கப்பாதைக்குப் பிறகும் "அமைதியாக இருக்க" முடியும். மொபைல் போன் அதிர்வு மோட்டார்களில் உள்ள விசித்திரமான சக்கரங்கள் கூட நிலையான அதிர்வை உறுதி செய்வதற்காக தேய்மான எதிர்ப்பிற்காக சிமென்ட் செய்யப்பட்ட கார்பைடை நம்பியுள்ளன.

3. மின்னணுவியல்/குறைக்கடத்தி புலம்

• டைட்டானியம் கார்பைடு (TiC): அதிக வெப்பநிலை மற்றும் அதிக தேய்மான எதிர்ப்பு தேவைப்படும் சில மின்னணு கூறுகளில் தோன்றும்! எடுத்துக்காட்டாக, அதிக சக்தி கொண்ட எலக்ட்ரான் குழாய்களின் மின்முனைகளில், TiC அதிக வெப்பநிலை எதிர்ப்பு, நல்ல மின் கடத்துத்திறன் மற்றும் தேய்மான எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளது, அதிக வெப்பநிலை சூழல்களில் நிலையான செயல்பாட்டை செயல்படுத்துகிறது மற்றும் மின்னணு சமிக்ஞை பரிமாற்றத்தை உறுதி செய்கிறது.
• சிலிக்கான் கார்பைடு (SiC): "குறைக்கடத்திகளில் புதிய விருப்பமான"! SiC குறைக்கடத்தி சாதனங்கள் (SiC பவர் தொகுதிகள் போன்றவை) சிறந்த உயர் அதிர்வெண், உயர் மின்னழுத்தம் மற்றும் உயர் வெப்பநிலை செயல்திறனைக் கொண்டுள்ளன. மின்சார வாகனங்கள் மற்றும் ஃபோட்டோவோல்டாயிக் இன்வெர்ட்டர்களில் பயன்படுத்தப்படும்போது, ​​அவை செயல்திறனை கணிசமாக மேம்படுத்தலாம் மற்றும் அளவைக் குறைக்கலாம். மேலும், SiC வேஃபர்கள் உயர் அதிர்வெண் மற்றும் உயர் வெப்பநிலை சில்லுகளை உற்பத்தி செய்வதற்கான "அடித்தளமாக" உள்ளன, மேலும் 5G அடிப்படை நிலையங்கள் மற்றும் ஏவியோனிக்ஸில் அவை மிகவும் எதிர்பார்க்கப்படுகின்றன.
• சிமென்ட் கார்பைடு (WC – Co): மின்னணு செயலாக்கத்தில் ஒரு "துல்லியமான கருவி"! PCB துளையிடுதலுக்கான சிமென்ட் செய்யப்பட்ட கார்பைடு துளையிடல்கள் 0.1 மிமீ வரை சிறிய விட்டம் கொண்டவை மற்றும் எளிதில் உடைக்காமல் துல்லியமாக துளையிட முடியும். சிப் பேக்கேஜிங் அச்சுகளில் உள்ள சிமென்ட் செய்யப்பட்ட கார்பைடு செருகல்கள் அதிக துல்லியம் மற்றும் உடைப்பு எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளன, இது சிப் பின்களின் துல்லியமான மற்றும் நிலையான பேக்கேஜிங்கை உறுதி செய்கிறது.

III. எப்படி தேர்வு செய்வது?

• அதீத கடினத்தன்மை மற்றும் துல்லியமான உடைகள் எதிர்ப்பிற்காக→ டைட்டானியம் கார்பைடை (TiC) தேர்வு செய்யவும்! எடுத்துக்காட்டாக, துல்லியமான அச்சு பூச்சுகள் மற்றும் சூப்பர் - ஹார்ட் கருவி பூச்சுகளில், இது தேய்மானத்தைத் "தாங்கிக்" துல்லியத்தைப் பராமரிக்கும்.
• உயர் வெப்பநிலை எதிர்ப்பு, வேதியியல் நிலைத்தன்மை அல்லது குறைக்கடத்திகள்/உயர் அதிர்வெண் சாதனங்களில் வேலை செய்வதற்கு→ சிலிக்கான் கார்பைடை (SiC) தேர்வு செய்யவும்! உயர் வெப்பநிலை உலை கூறுகள் மற்றும் SiC பவர் சில்லுகளுக்கு இது இன்றியமையாதது.
• சீரான ஒட்டுமொத்த செயல்திறனுக்காக, வெட்டுதல் முதல் தேய்மான எதிர்ப்பு பயன்பாடுகள் வரை அனைத்தையும் உள்ளடக்கியது.→ சிமென்ட் கார்பைடை (WC – Co) தேர்வு செய்யவும்! இது கருவிகள், பயிற்சிகள் மற்றும் தேய்மானத்தை எதிர்க்கும் பாகங்களை உள்ளடக்கிய ஒரு “பல்துறை பிளேயர்” ஆகும்.