Shaabadaha farsamadawaxay door aad muhiim u ah ka ciyaaraan ka fogaanshaha daadashada warshado badan oo kala duwan. Warshadaha badda waxaa jirabamka shaabad farsamo, shaabadaha farsamada ee usha wareegaya. Iyo warshadaha saliidda iyo gaaska waxaa jirashaabadaha farsamada ee kartoonada,Shaabado farsamo oo kala qaybsan ama shaabado farsamo oo gaas qalalan. Warshadaha baabuurta waxaa ku yaal shaabado farsamo oo biyo ah. Warshadaha kiimikadana waxaa ku yaal shaabado farsamo oo isku-darka ah (shaabado farsamo oo kiciya) iyo shaabado farsamo oo kombaresarada ah.
Iyadoo ku xiran xaaladda isticmaalka kala duwan, waxay u baahan tahay xalka shaabadaynta farsamada oo leh walxo kala duwan. Waxaa jira noocyo badan oo agab ah oo loo isticmaaloshaabadood oo farsamo ah sida shaabadaha farsamada dhoobada ah, shaabadaha farsamada kaarboonka, shaabadaha farsamada silikoonka carbide,shaabadaha farsamada SSIC iyoShaabadaha farsamada TC.
Shaabadaha farsamada dhoobada ah
Shaabaddaha farsamada ee dhoobada ah waa qaybo muhiim u ah codsiyada warshadaha kala duwan, oo loogu talagalay in looga hortago daadashada dareeraha u dhexeeya laba dusha sare, sida usha wareegaysa iyo guri taagan. Shaabadahan waxaa aad loogu qiimeeyaa iska caabbinta xirashada ee gaarka ah, iska caabbinta daxalka, iyo awoodda ay u leeyihiin inay u adkeystaan heerkulka xad-dhaafka ah.
Doorka ugu muhiimsan ee shaabadaha farsamada dhoobada ah waa in la ilaaliyo hufnaanta qalabka iyadoo laga hortagayo lumitaanka dareeraha ama wasakhowga. Waxaa loo isticmaalaa warshado badan, oo ay ku jiraan saliidda iyo gaaska, farsamaynta kiimikada, daaweynta biyaha, daawooyinka, iyo habaynta cuntada. Isticmaalka baahsan ee shaabadahan waxaa loo aanayn karaa dhismahooda waara; waxaa laga sameeyay agabyo dhoobo ah oo horumarsan oo bixiya astaamo waxqabad oo heer sare ah marka loo eego agabyada kale ee shaabadaha.
Shaabad farsamo oo dhoobada ah waxay ka kooban tahay laba qaybood oo waaweyn: mid waa weji farsamo oo taagan (badanaa laga sameeyay walxo dhoobo ah), mid kalena waa weji wareeg ah oo farsamo ah (oo badanaa laga sameeyay kaarboon garaafit). Ficilka shaabaddu wuxuu dhacaa marka labada weji la isku cadaadiyo iyadoo la adeegsanayo xoog guga, taasoo abuuraysa caqabad wax ku ool ah oo ka hortagta daadashada dareeraha. Marka qalabku shaqeeyo, filimka saliidaynta ee u dhexeeya wejiyada shaabadaynta ayaa yareeya is jiidjiidka iyo xirashada iyadoo la ilaalinayo shaabad adag.
Mid ka mid ah qodobbada muhiimka ah ee ka soocaya shaabadda farsamada dhoobada ah noocyada kale waa iska caabintooda aadka u wanaagsan ee xirashada. Agabka dhoobada ah wuxuu leeyahay sifooyin adag oo aad u fiican kaas oo u oggolaanaya inay u adkeystaan xaaladaha xoqidda iyada oo aan waxyeello weyn geysan. Tani waxay keentaa shaabaddo waara oo u baahan beddel ama dayactir yar oo ka yar kuwa laga sameeyay walxaha jilicsan.
Marka laga soo tago iska caabbinta xirashada, dhoobada ayaa sidoo kale muujisa xasillooni kuleyl oo heer sare ah. Waxay u adkeysan karaan heerkulka sare iyagoon la kulmin burbur ama lumin hufnaantooda shaabadaynta. Tani waxay ka dhigaysaa kuwo ku habboon in loo isticmaalo codsiyada heerkulka sare leh halkaas oo walxaha kale ee shaabaduhu ay dhici karaan inay si degdeg ah u dhacaan.
Ugu dambeyntii, shaabadaha farsamada dhoobada ah waxay bixiyaan iswaafajin kiimiko oo aad u fiican, iyadoo iska caabinaysa walxo kala duwan oo sun ah. Tani waxay ka dhigaysaa doorasho soo jiidasho leh warshadaha si joogto ah ula macaamila kiimikooyinka adag iyo dareerayaasha gardarrada ah.
Shaabadaha farsamada ee dhoobada ah waa lama huraanshaabadaha qaybtaloogu talagalay in looga hortago daadashada dareeraha ee qalabka warshadaha. Sifooyinkooda gaarka ah, sida iska caabbinta xirashada, xasilloonida kulaylka, iyo iswaafajinta kiimikada, ayaa ka dhigaya xulasho la doorbido oo loogu talagalay codsiyada kala duwan ee warshado badan.
| hantida jireed ee dhoobada | ||||
| Halbeegga farsamada | cutub | 95% | 99% | 99.50% |
| Cufnaanta | g/cm3 | 3.7 | 3.88 | 3.9 |
| Adkaanta | HRA | 85 | 88 | 90 |
| Heerka daloolada | % | 0.4 | 0.2 | 0.15 |
| Xoogga jabka | MPA | 250 | 310 | 350 |
| Isugeynta ballaarinta kulaylka | 10(-6)/K | 5.5 | 5.3 | 5.2 |
| Gudbinta kulaylka | W/MK | 27.8 | 26.7 | 26 |
Shaabadaha farsamada kaarboon
Shaabadda kaarboonka farsamada waxay leedahay taariikh dheer. Graphite waa qaab kaarboon curiye ah. Sannadkii 1971, Mareykanka wuxuu bartay qalabka shaabadda farsamada ee graphite ee guuleysta, kaas oo xalliyay daadashada waalka tamarta atomiga. Ka dib marka si qoto dheer loo farsameeyo, garaafitka dabacsan wuxuu noqdaa qalab shaabadaysan oo aad u fiican, kaas oo laga sameeyo shaabad farsamo oo kala duwan oo kaarboon ah oo leh saameynta qaybaha shaabadaynta. Shaabadahan farsamada ee kaarboonka waxaa loo isticmaalaa warshadaha kiimikada, batroolka, iyo korontada sida shaabadda dareeraha heerkulka sare leh.
Maadaama garaafka dabacsan uu sameysmo iyadoo la ballaarinayo garaafka la ballaariyay ka dib heerkul sare, xaddiga wakiilka isku-dhafan ee ku haray garaafka dabacsan aad ayuu u yar yahay, laakiin ma aha gebi ahaanba, sidaa darteed jiritaanka iyo qaab-dhismeedka wakiilka isku-dhafka ah ayaa saameyn weyn ku leh tayada iyo waxqabadka badeecada.
Xulashada Wajiga Shaabadda Kaarboon
Hal-abuurihii asalka ahaa wuxuu isticmaalay aashitada sulfuric ee xooggan sida wakiilka oksaydhka iyo isku-dhafka. Si kastaba ha ahaatee, ka dib markii lagu mariyey shaabadda qayb bir ah, xaddi yar oo sulfur ah oo ku haray garaafka dabacsan ayaa la ogaaday inuu miiro birta taabashada ka dib isticmaalka muddada dheer. Marka la eego qodobkan, qaar ka mid ah aqoonyahannada gudaha ayaa isku dayay inay hagaajiyaan, sida Song Kemin oo doortay aashitada acetic iyo aashitada organic halkii uu ka dooran lahaa aashitada sulfuric. acid, oo gaabis ku ah aashitada nitric, oo heerkulka hoos u dhig heerkulka qolka, oo laga sameeyay isku-darka aashitada nitric iyo aashitada acetic. Iyadoo la adeegsanayo isku-darka aashitada nitric iyo aashitada acetic sida wakiilka gelinta, garaafka la ballaariyay ee aan sulfur lahayn waxaa lagu diyaariyey potassium permanganate sidii oksaydh, aashitada acetic-na si tartiib tartiib ah ayaa loogu daray aashitada nitric. Heerkulka waxaa loo dhimay heerkulka qolka, isku-darka aashitada nitric iyo aashitada acetic ayaa la sameeyaa. Ka dib garaafka dabiiciga ah ee flake iyo potassium permanganate ayaa lagu daraa isku-darkaan. Marka si joogto ah loo walaaqo, heerkulku waa 30 C. Ka dib falgalka 40 daqiiqo, biyaha waa la dhaqayaa si dhexdhexaad ah oo loo qalajiyaa 50 ~ 60 C, ka dibna garaafitka la ballaariyay ayaa la sameeyaa ka dib marka la ballaariyo heerkulka sare. Habkani ma gaaro wax qallajin ah iyadoo shuruud ah in badeecadu ay gaari karto mug gaar ah oo ballaarin ah, si loo gaaro dabeecad deggan oo ah walxaha shaabadaysan.
| Nooca | M106H | M120H | M106K | M120K | M106F | M120F | M106D | M120D | M254D |
| Summada | La dahaadhay | La dahaadhay | Phenol la shubay | Kaarboon Antimony (A) | |||||
| Cufnaanta | 1.75 | 1.7 | 1.75 | 1.7 | 1.75 | 1.7 | 2.3 | 2.3 | 2.3 |
| Xoogga Jabka | 65 | 60 | 67 | 62 | 60 | 55 | 65 | 60 | 55 |
| Xoog Cadaadis ah | 200 | 180 | 200 | 180 | 200 | 180 | 220 | 220 | 210 |
| Adkaanta | 85 | 80 | 90 | 85 | 85 | 80 | 90 | 90 | 65 |
| Daloolada daloolsan | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1.5 | <1.5 | <1.5 |
| Heerkulka | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 | 400 | 400 | 450 |
Shaabadaha farsamada ee Silicon Carbide
Carborojiinka silikoonka (SiC) waxaa sidoo kale loo yaqaan carborundum, kaas oo laga sameeyay ciid quartz ah, kookaha batroolka (ama kookaha dhuxusha), jajabyada alwaaxa (kuwaas oo loo baahan yahay in lagu daro marka la soo saarayo carbide silicon cagaaran) iwm. Carbojiinka silikoonka waxa kale oo uu leeyahay macdan naadir ah oo dabiici ah, mulberry. C, N, B iyo agabyada kale ee aan oksaydhka ahayn ee casriga ah ee ceeriin ee aan oksaydhka ahayn, carbideka silikoonku waa mid ka mid ah agabka ugu isticmaalka badan uguna dhaqaale badan, kaas oo loogu yeeri karo ciid bir ah oo dahab ah ama ciid aan celin. Waqtigan xaadirka ah, wax soo saarka warshadaha Shiinaha ee carbideka silikoonka waxa loo qaybiyaa carbideka silikoonka madow iyo carbideka silikoonka cagaaran, labaduba waa kiristaalo lix-geesood ah oo leh saami dhan 3.20 ~ 3.25 iyo microhardness oo ah 2840 ~ 3320kg/m²
Badeecadaha carbide-ka ee silikoon waxaa loo kala saaraa noocyo badan iyadoo loo eegayo jawiga kala duwan ee loo adeegsado. Guud ahaan waxaa loo isticmaalaa si farsamo ahaan ah. Tusaale ahaan, carbide-ka silikoon waa agab ku habboon shaabadda farsamada ee silikoon-ka sababtoo ah iska caabbinta kiimikada ee wanaagsan, xooggeeda sare, adkaanta sare, iska caabbinta xirashada wanaagsan, isku-dhafka yar ee is-jiidjiidka iyo iska caabbinta heerkulka sare.
Faraantiga SIC Shaabadda waxaa loo qaybin karaa giraan taagan, giraan dhaqaaqa, giraan siman iwm. Silikoonka SiC waxaa laga samayn karaa alaabooyin kala duwan oo carbide ah, sida giraan wareeg ah oo carbide ah oo silicon ah, kursi taagan oo carbide ah oo silicon ah, buush carbide ah oo silicon ah, iwm, iyadoo loo eegayo shuruudaha gaarka ah ee macaamiisha. Waxa kale oo loo isticmaali karaa iyadoo lagu darayo walxaha graphite, isku-darka is-jiidjiidkiisuna wuu ka yar yahay dhoobada alumina iyo daawaha adag, sidaa darteed waxaa loo isticmaali karaa qiimaha PV ee sare, gaar ahaan marka ay jiraan aashito xooggan iyo alkali xooggan.
Is-xoqidda yar ee SIC waa mid ka mid ah faa'iidooyinka ugu muhiimsan ee looga faa'iidaysto shaabadda farsamada. Sidaa darteed, SIC waxay si ka wanaagsan u adkeysan kartaa xirashada iyo jeexitaanka marka loo eego agabka kale, taasoo dheereyneysa cimriga shaabadda. Intaa waxaa dheer, is-xoqidda yar ee SIC waxay yareyneysaa baahida loo qabo saliidaynta. La'aanta saliidayntu waxay yareysaa suurtagalnimada wasakheynta iyo miridhku, iyadoo hagaajineysa hufnaanta iyo isku halaynta.
SIC sidoo kale waxay leedahay iska caabin aad u weyn oo lagu xidho. Tani waxay muujinaysaa inay u adkaysan karto isticmaalka joogtada ah iyada oo aan xumaan ama jabin. Tani waxay ka dhigaysaa agabka ugu habboon ee loo isticmaalo ee u baahan heer sare oo isku hallayn iyo cimri dherer.
Waxa kale oo dib loo rogi karaa oo la safayn karaa si shaabadda loo cusboonaysiin karo dhowr jeer inta uu nool yahay. Guud ahaan waxaa loo isticmaalaa si farsamo ahaan ah, sida shaabadda farsamada si ay u ilaaliso iska caabbinta kiimikada ee wanaagsan, xooggeeda sare, adkaanteeda sare, iska caabbinta xirashada wanaagsan, isku-dhafka yar ee is-jiidjiidka iyo iska caabbinta heerkulka sare.
Marka loo isticmaalo wajiyada shaabadda farsamada, carbide-ka silicon wuxuu keenaa waxqabad wanaagsan, cimriga shaabadda oo kordha, kharashyo dayactir oo hooseeya, iyo kharashyo socodsiin oo hooseeya oo loogu talagalay qalabka wareegaya sida marawaxadaha, kombaresarada, iyo bamka centrifugal. carbide-ka silicon wuxuu yeelan karaa sifooyin kala duwan iyadoo ku xiran sida loo sameeyay. carbide-ka silicon ee ku xiran falcelinta waxaa la sameeyaa iyadoo la isku xidho walxaha carbide-ka silicon ee midba midka kale habka falcelinta.
Hawshani si weyn uma saamayso inta badan sifooyinka jireed iyo kuwa kulaylka ee maaddada, si kastaba ha ahaatee waxay xaddidaysaa iska caabbinta kiimikada ee maaddada. Kiimikooyinka ugu badan ee dhibaato keena waa caustics (iyo kiimikooyinka kale ee pH-ga sareeya) iyo asiidhyo xooggan, sidaas darteedna waa in aan loo isticmaalin qalabkan carbide silicon ah oo ku xidhan falcelinta.
Falcelin-ku-shubtay oo la dhex geliyaycarbide-ka silikoonka. Qalabkaas oo kale, daloolada walaxda asalka ah ee SIC waxaa lagu buuxiyaa habka soo gelitaanka iyadoo la gubayo siliconka birta ah, sidaas darteed SiC-ga labaad ayaa soo muuqda oo walaxdu waxay heshaa sifooyin farsamo oo heer sare ah, taasoo noqonaysa mid u adkaysta xirashada. Sababtoo ah yaraanta yaraanta, waxaa loo isticmaali karaa soo saarista qaybo waaweyn oo adag oo leh dulqaad dhow. Si kastaba ha ahaatee, maaddada silikoonku waxay xaddidaysaa heerkulka ugu badan ee hawlgalka ilaa 1,350 °C, iska caabbinta kiimikada sidoo kale waxay ku kooban tahay qiyaastii pH 10. Maaddada laguma talinayo in loo isticmaalo deegaannada alkaline ee gardarrada leh.
Sinteredcarbide-ka silikoonka ah waxaa laga helaa iyadoo lagu shubo granulate SIC ah oo aad u fiican oo hore loo cadaadiyey heerkul dhan 2000 °C si loo sameeyo isku xidhnaan xooggan oo u dhaxaysa miraha walaxda.
Marka hore, shabaggu wuu dhumuc weynaadaa, ka dibna daloolada ayaa yaraada, ugu dambayntiina isku xirnaanta u dhaxaysa sinter-ka miraha. Inta lagu jiro habkan farsamaynta, waxaa dhacda in badeecaddu si weyn u yaraato - qiyaastii 20%.
Giraanta shaabadda SSIC waxay u adkaysataa dhammaan kiimikooyinka. Maadaama aysan jirin silicon bir ah oo ku jira qaab-dhismeedkeeda, waxaa loo isticmaali karaa heerkul gaaraya 1600C iyada oo aan saameyn ku yeelan xooggeeda.
| guryaha | R-SiC | S-SiC |
| Daloolada daloolka (%) | ≤0.3 | ≤0.2 |
| Cufnaanta (g/cm3) | 3.05 | 3.1~3.15 |
| Adkaanta | 110~125 (HS) | 2800 (kg/mm2) |
| Modulus Lalab ah (Gpa) | ≥400 | ≥410 |
| Tusmada SiC (%) | ≥85% | ≥99% |
| Tusmada Si (%) | ≤15% | 0.10% |
| Xoog Laab (Mpa) | ≥350 | 450 |
| Xoogga Cadaadiska (kg/mm2) | ≥2200 | 3900 |
| Isugeynta ballaarinta kulaylka (1/℃) | 4.5 × 10-6 | 4.3 × 10-6 |
| Iska caabbinta kulaylka (jawiga) (℃) | 1300 | 1600 |
Shaabad farsamo TC ah
Agabka TC wuxuu leeyahay astaamo adag oo sare, xoog, iska caabin xoqid iyo iska caabin daxalka. Waxaa loo yaqaan "Ilkaha Warshadaha". Iyada oo ay ugu wacan tahay waxqabadkiisa sare, waxaa si weyn loogu isticmaalay warshadaha militariga, hawada sare, farsamaynta farsamada, birta, qodista saliidda, isgaarsiinta elektaroonigga ah, qaab dhismeedka iyo meelaha kale. Tusaale ahaan, bambooyinka, kombaresarada iyo kiciyeyaasha, giraanta carbide ee Tungsten waxaa loo isticmaalaa shaabad farsamo. Iska caabin wanaagsan oo xoqid iyo adkaansho sare ayaa ka dhigaya mid ku habboon soo saarista qaybo u adkaysta xirashada oo leh heerkul sare, is jiidjiid iyo daxal.
Sida ku cad halabuurka kiimikada iyo astaamaha isticmaalka, TC waxaa loo qaybin karaa afar qaybood: tungsten cobalt (YG), tungsten-titanium (YT), tungsten titanium tantalum (YW), iyo titanium carbide (YN).
Daawaha adag ee Tungsten cobalt (YG) waxa uu ka kooban yahay WC iyo Co. Waxa uu ku habboon yahay farsamaynta walxaha jilicsan sida birta la shubay, biraha aan birta ahayn iyo walxaha aan birta ahayn.
Stellite (YT) waxay ka kooban tahay WC, TiC iyo Co. Sababtoo ah ku darista TiC ee dahaarka, iska caabbinta xirashada ayaa la hagaajiyay, laakiin xoogga qallooca, waxqabadka shiididda iyo hufnaanta kulaylka ayaa hoos u dhacay. Sababtoo ah jilicsanaanteeda heerkulka hooseeya, waxay ku habboon tahay oo keliya qalabka guud ee jarista xawaaraha sare leh ee ma aha habaynta walxaha jajaban.
Tungsten titanium tantalum (niobium) cobalt (YW) ayaa lagu daraa isku-darka si loo kordhiyo adkeysiga heerkulka sare, xoogga iyo iska caabbinta xoqidda iyada oo loo marayo qaddar ku habboon oo ah tantalum carbide ama niobium carbide. Isla mar ahaantaana, adkeysiga ayaa sidoo kale la hagaajiyaa iyadoo la adeegsanayo waxqabad goyn oo dhammaystiran. Inta badan waxaa loo isticmaalaa agabka jarista adag iyo jarista kala go'a.
Nooca saldhigga titanium-ka ee kaarboonaysan (YN) waa bir adag oo leh wejiga adag ee TiC, nikkel iyo molybdenum. Faa'iidooyinkeedu waa adkaansho sare, awood ka-hortagga isku-xidhka, ka-hortagga xirashada bisha iyo awoodda ka-hortagga oksaydhka. Heerkul ka badan 1000 darajo, wali waa la farsamayn karaa. Waxay khusaysaa dhammaystirka joogtada ah ee birta dahaarka iyo birta daminta.
| moodeel | Ka kooban nikkel (wt%) | cufnaanta (g/cm²) | adkaansho (HRA) | xoogga foorarsiga (≥N/mm²) |
| YN6 | 5.7-6.2 | 14.5-14.9 | 88.5-91.0 | 1800 |
| YN8 | 7.7-8.2 | 14.4-14.8 | 87.5-90.0 | 2000 |
| moodeel | maadada kobalt(wt%) | cufnaanta (g/cm²) | adkaansho (HRA) | xoogga foorarsiga (≥N/mm²) |
| YG6 | 5.8-6.2 | 14.6-15.0 | 89.5-91.0 | 1800 |
| YG8 | 7.8-8.2 | 14.5-14.9 | 88.0-90.5 | 1980 |
| YG12 | 11.7-12.2 | 13.9-14.5 | 87.5-89.5 | 2400 |
| YG15 | 14.6-15.2 | 13.9-14.2 | 87.5-89.0 | 2480 |
| YG20 | 19.6-20.2 | 13.4-13.7 | 85.5-88.0 | 2650 |
| YG25 | 24.5-25.2 | 12.9-13.2 | 84.5-87.5 | 2850 |