කාර්මික සිලිකන් සහ සිලිකන් කාබයිඩ් වැනි උණු කිරීමේ කර්මාන්තවල ග්‍රැෆිටයිස් කරන ලද පෙට්‍රෝලියම් කෝක් වල කාර්යභාරය කුමක්ද?

කාර්මික සිලිකන් සහ සිලිකන් කාබයිඩ් උණු කිරීමේ කර්මාන්තවල ග්‍රැෆයිටීකරණය කරන ලද පෙට්‍රෝලියම් කෝක් වල කාර්යභාරය

I. කාර්මික සිලිකන් උණු කිරීමේ කාර්යභාරය

1. මූලික අඩු කිරීමේ කාරක ක්‍රියාකාරිත්වය
ග්‍රැෆයිටීකරණය කරන ලද පෙට්‍රෝලියම් කෝක් යනු කාර්මික සිලිකන් නිෂ්පාදනයේ ප්‍රාථමික කාබනීක අඩු කිරීමේ කාරකයකි. එහි ඉහළ කාබන් අන්තර්ගතය (90%-97%) සහ අඩු අළු ලක්ෂණ නිසා ප්‍රතික්‍රියා සඳහා අවශ්‍ය කාබන් සැපයීම සඳහා එය ඉතා වැදගත් අමුද්‍රව්‍යයක් බවට පත් වේ. විද්‍යුත් චාප උදුන උණු කිරීමේදී, පෙට්‍රෝලියම් කෝක් කාබෝතර්මල් අඩු කිරීමේ ප්‍රතික්‍රියා හරහා සිලිකා (SiO₂) කාර්මික සිලිකන් බවට පරිවර්තනය කිරීමට පහසුකම් සපයයි. ඊට අමතරව, එහි විද්‍යුත් සන්නායකතාවය උදුන ආරෝපණයේ ප්‍රතිරෝධය නියාමනය කිරීමට, ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ඇතුළු කිරීමේ ගැඹුර පාලනය කිරීමට සහ විද්‍යුත් චාප උදුන ක්‍රියාකාරිත්වය ප්‍රශස්ත කිරීමට උපකාරී වේ.

2. උදුන ආරෝපණ කාර්ය සාධනය ප්‍රශස්තකරණය කිරීම

• ප්‍රතිරෝධක ගැලපීම: පෙට්‍රෝලියම් කෝක් වල විද්‍යුත් සන්නායකතාවය උදුන ආරෝපණයේ ප්‍රතිරෝධයට බලපායි. එහි මාත්‍රාව සහ අංශු ප්‍රමාණය සකස් කිරීමෙන්, විද්‍යුත් චාප උදුනේ තාප කාර්යක්ෂමතාව ප්‍රශස්ත කළ හැකි අතර, එමඟින් බලශක්ති පරිභෝජනය අඩු වේ.
• පාරගම්යතාව වැඩිදියුණු කිරීම: පිරිසිදු පෙට්‍රෝලියම් කෝක් ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී ග්‍රැෆිටයිස් වීමට නැඹුරු වන අතර එමඟින් උදුන මතුපිට කබොල සෑදීමට හේතු වේ. මෙය අවම කිරීම සඳහා, නිශ්චිත ප්‍රතිරෝධය වැඩි කිරීමට, උදුන ආරෝපණ පාරගම්යතාව වැඩි කිරීමට සහ මෙහෙයුම් තත්ත්වයන් ස්ථාවර කිරීමට දැව කැබලි හෝ sawdust මිශ්‍ර කරනු ලැබේ.
• රසායනික ක්‍රියාකාරකම් අතිරේකය: පෙට්‍රෝලියම් කෝක් සාපේක්ෂව දුර්වල ඔක්සිහාරක ගුණ පෙන්නුම් කරන අතර ඔක්සිහාරක ප්‍රතික්‍රියා සුමටව ප්‍රගතිය සහතික කිරීම සඳහා බොහෝ විට අඩු අළු සිලිකන් ගල් අඟුරු හෝ අඟුරු සමඟ ඒකාබද්ධව භාවිතා කරයි.

3. ගුණාත්මකභාවය සහ පිරිවැය අතර තුලනය

• ඉහළ ශ්‍රේණියේ සිලිකන් නිෂ්පාදනය: පෙට්‍රෝලියම් කෝක් වල අඩු අළු අන්තර්ගතය නිසා එය ඉහළ සංශුද්ධතාවයකින් යුත් කාර්මික සිලිකන් නිෂ්පාදනය සඳහා සුදුසු වේ. කෙසේ වෙතත්, සල්ෆර්, වැනේඩියම්, නිකල් සහ අනෙකුත් අපද්‍රව්‍ය පාලනය කළ යුතුය, විශේෂයෙන් කාබනික සිලිකන් නිෂ්පාදනයේදී, උත්ප්‍රේරක විෂ වීම වැළැක්වීම සඳහා පෙට්‍රෝලියම් කෝක් අනුපාතය සීමා කර ඇත.
• ආර්ථික වාසි: අඟුරු හා සසඳන විට, පෙට්‍රෝලියම් කෝක් බහුලව ලබා ගත හැකි, මිල-ස්ථායී වන අතර පාරිසරික ප්‍රතිපත්ති මගින් අඩු බලපෑමක් ඇති කරයි, එබැවින් එය මහා පරිමාණ නිෂ්පාදනය සඳහා වඩාත් කැමති අඩු කිරීමේ කාරකය බවට පත් කරයි.

II. සිලිකන් කාබයිඩ් උණු කිරීමේ කාර්යභාරය

1. කාබන් ප්‍රභව සැපයුම
සිලිකන් කාබයිඩ් (SiC) නිෂ්පාදනය සඳහා ඉහළ සංශුද්ධතාවයකින් යුත් කාබන් ප්‍රභවයක් අවශ්‍ය වේ. කැල්සිනේෂන් කිරීමෙන් පසු, ග්‍රැෆිටයිස් කරන ලද පෙට්‍රෝලියම් කෝක් අඩු වාෂ්පශීලී අන්තර්ගතයක් සහ වැඩිදියුණු කළ ග්‍රැෆිටයිසේෂන් ප්‍රදර්ශනය කරයි, එමඟින් සිලිකන් සහ කාබන් අතර ඝන-අදියර ප්‍රතික්‍රියාව ප්‍රවර්ධනය කරන ස්ථායී කාබන් ප්‍රභවයක් සපයන අතර එමඟින් ඉහළ සංශුද්ධතාවයකින් යුත් සිලිකන් කාබයිඩ් නිපදවයි.

2. උල්ෙල්ඛ ද්‍රව්‍යවල යෙදීම්
පෙට්‍රෝලියම් කෝක් සිලිකන් කාබයිඩ් උල්ෙල්ඛ (උදා: ඇඹරුම් රෝද, වැලි කඩදාසි) නිෂ්පාදනය සඳහා සෘජුවම භාවිතා කළ හැකිය. එහි ඉහළ දෘඪතාව සහ ඇඳුම් ප්‍රතිරෝධය එය ලෝහ සැකසුම්, සෙරමික් ඔප දැමීම සහ අනෙකුත් යෙදුම් සඳහා අත්‍යවශ්‍ය අමුද්‍රව්‍යයක් බවට පත් කරයි.

3. ක්‍රියාවලි ප්‍රශස්තිකරණය

• කැල්සිනේෂන් ප්‍රතිකාරය: අමු පෙට්‍රෝලියම් කෝක් 1300°C දී කැල්සිනේෂන් කිරීමෙන් හයිඩ්‍රජන් අන්තර්ගතය අඩු වන අතර ග්‍රැෆිටයිසේෂන් වැඩි දියුණු වේ, සිලිකන් කාබයිඩ් නිෂ්පාදනවල විද්‍යුත් සන්නායකතාවය සහ තාප ප්‍රතිරෝධය වැඩි දියුණු වේ.
• අංශු ප්‍රමාණය පාලනය: පෙට්‍රෝලියම් කෝක් වල අංශු ප්‍රමාණය සකස් කිරීම සිලිකන් කාබයිඩ් ස්ඵටිකීකරණ ක්‍රියාවලිය ප්‍රශස්ත කරයි, නිෂ්පාදන ඒකාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කරයි.

III. විස්තීර්ණ කාර්යභාරය සහ කර්මාන්ත වටිනාකම

1. වැඩිදියුණු කළ උණු කිරීමේ කාර්යක්ෂමතාව
ග්‍රැෆිටයිස් කරන ලද පෙට්‍රෝලියම් කෝක් වල විද්‍යුත් සන්නායකතාවය සහ රසායනික ස්ථායිතාව විද්‍යුත් චාප ඌෂ්මකවල බලශක්ති පරිභෝජනය අඩු කරයි, උණු කිරීමේ චක්‍ර කෙටි කරයි, සහ නිෂ්පාදන කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කරයි. උදාහරණයක් ලෙස, කාර්මික සිලිකන් නිෂ්පාදනයේදී, නිසි පෙට්‍රෝලියම් කෝක් මිශ්‍ර කිරීම මඟින් බලශක්ති පරිභෝජනය 5%-10% කින් අඩු කළ හැකිය.

2. තත්ත්ව සහතිකය
පෙට්‍රෝලියම් කෝක් වල සල්ෆර්, අළු සහ අපිරිසිදු මට්ටම් පාලනය කිරීම කාර්මික සිලිකන් වල ලෝහමය නොවන ඇතුළත් කිරීම් අවම කරන අතර සිලිකන් කාබයිඩ් වල සංශුද්ධතාවය වැඩි දියුණු කරයි, ඉහළ මට්ටමේ නිෂ්පාදනයේ (උදා: අර්ධ සන්නායක ශ්‍රේණියේ සිලිකන් කාබයිඩ්) ඉල්ලුම සපුරාලයි.

3. කාර්මික වැඩිදියුණු කිරීම
උණු කිරීමේ කර්මාන්තය මහා පරිමාණ හා බුද්ධිමත් මෙහෙයුම් කරා ඉදිරියට යන විට, ග්‍රැෆිටයිස් කරන ලද පෙට්‍රෝලියම් කෝක් වල ඉහළ සංශුද්ධතාවය සහ ස්ඵටිකතාව ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත ඉලෙක්ට්‍රෝඩ පේස්ට් සහ විශාල කාබන් ඉලෙක්ට්‍රෝඩ නිෂ්පාදනයට සහාය වන අතර, එම අංශය පුරා තාක්ෂණික වැඩිදියුණු කිරීම් පෝෂණය කරයි.