ಸೆರಾಮಿಕ್ ಇಂಜೆಕ್ಷನ್ ಮೋಲ್ಡಿಂಗ್‌ನ ಸಿಂಟರ್ರಿಂಗ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ

ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಸಾಮಗ್ರಿಗಳು ಮತ್ತು ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ವಸ್ತುಗಳ ಪ್ರಮುಖ ಭಾಗವಾಗಿ, ಮುಂದುವರಿದ ಸೆರಾಮಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳು ಹೊಸ ಶಕ್ತಿ, ಸಂವಹನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್, ಅರೆವಾಹಕ, ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಮತ್ತು ಇತರ ಕೈಗಾರಿಕಾ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾದ ಅನ್ವಯಿಕ ನಿರೀಕ್ಷೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸೆರಾಮಿಕ್ ಪುಡಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಅಯಾನಿಕ್ ಬಂಧ ಅಥವಾ ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧ ಸಂಯುಕ್ತವಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ದಟ್ಟವಾದ ಸಿಂಟರ್ ಮಾಡುವ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಸೆರಾಮಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳುಹೆಚ್ಚಿನ ಸಿಂಟರ್ ಮಾಡುವ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ದೀರ್ಘವಾದ ಹಿಡುವಳಿ ಸಮಯ ಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಅನಿವಾರ್ಯವಾಗಿ ಧಾನ್ಯದ ಒರಟುತನ ಮತ್ತು ಸರಂಧ್ರತೆಯ ಶೇಷಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆಸೆರಾಮಿಕ್ ಇಂಜೆಕ್ಷನ್ ಮೋಲ್ಡಿಂಗ್. ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲುಲೋಹದ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ತಾಪಮಾನ, ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ಸಮಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದು, ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ವಸ್ತು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವುದು, ಸಂಶೋಧಕರು ವಿವಿಧ ಹೊಸ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ್ದಾರೆ.

ಸ್ಪಾರ್ಕ್ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ (SPS)

SPS ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಒಂದು ಹೊಸ ರೀತಿಯ ಕ್ಷಿಪ್ರ ಸಿಂಟರ್ರಿಂಗ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವಾಗಿದ್ದು, ಇದನ್ನು ಶೈಕ್ಷಣಿಕ ಜಗತ್ತಿನಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಕಾಳಜಿ ವಹಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಚಿತ್ರ 1 ಅದರ ಕಾರ್ಯ ತತ್ವವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.

SPS ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಡಿಸಿ ಪಲ್ಸ್ ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುವಲ್ಲಿ ಪ್ರವರ್ತಕವಾಗಿದೆಸಿಂಟರ್ ಮಾಡುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ. ವಸ್ತುವಿಗೆ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವಾಗ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವು ಹಾದುಹೋಗಲು ಇಂಡೆಂಟರ್ ವಾಹಕವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ತಾಪನ ದೇಹದ ವಿಕಿರಣ ತಾಪನವನ್ನು ಬಳಸುವ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ತಂತ್ರಗಳಿಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿ, SPS ವಸ್ತುವನ್ನು ಬಿಸಿ ಮಾಡಲು ಅಚ್ಚಿನ ಮೂಲಕ ಅಥವಾ ವಾಹಕ ಮಾದರಿಯ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುವ ದೊಡ್ಡ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದ ಉಷ್ಣ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ನಿರೋಧಕ ಮಾದರಿಗಳಿಗೆ, ಉತ್ತಮ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅಚ್ಚು ವಸ್ತುವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮಾದರಿಯನ್ನು ವೇಗವಾಗಿ ಏರುವಂತೆ ಮಾಡಲು ಅಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿರೋಧ ಶಾಖವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಾಹಕ ಮಾದರಿಗಳಿಗೆ, ಮಾದರಿಯ ಮೂಲಕ ನೇರವಾಗಿ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಬಿಸಿ ಮಾಡಲು ನಿರೋಧಕ ಅಚ್ಚನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. ತಾಪನ ದರವು 1000 ℃ / ನಿಮಿಷವನ್ನು ತಲುಪಬಹುದು. ಮಾದರಿ ತಾಪಮಾನವು ನಿಗದಿತ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ತಲುಪಿದಾಗ, ಶಾಖ ಸಂರಕ್ಷಣೆಯ ಅಲ್ಪಾವಧಿಯ ನಂತರ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಪೂರ್ಣಗೊಳಿಸಬಹುದು.

SPS ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಕಡಿಮೆ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ತಾಪಮಾನ, ಕಡಿಮೆ ಹಿಡುವಳಿ ಸಮಯ, ವೇಗದ ತಾಪನ ದರ, ಹೊಂದಾಣಿಕೆ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ಒತ್ತಡ ಮತ್ತು ಬಹು-ಕ್ಷೇತ್ರ ಜೋಡಣೆ (ವಿದ್ಯುತ್-ಯಾಂತ್ರಿಕ-ಉಷ್ಣ) ಗಳ ಅನುಕೂಲಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.

ಫ್ಲ್ಯಾಶ್ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ (FS)

ಕ್ಷೇತ್ರ-ನೆರವಿನ ಲೋಹದ ಪುಡಿ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ (FAST) ಅಧ್ಯಯನದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಕೊಲೊರಾಡೋ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಕೊಲೊನಾ ಮತ್ತು ಇತರರು 2010 ರಲ್ಲಿ FS ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಮೊದಲು ವರದಿ ಮಾಡಿದರು.

FS ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಮೂರು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ, ಅವುಗಳೆಂದರೆ ಕುಲುಮೆಯ ತಾಪಮಾನ (Tf), ಕ್ಷೇತ್ರ ತೀವ್ರತೆ (E) ಮತ್ತು ಪ್ರವಾಹ (J). ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ FS ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿ ನಿಯತಾಂಕದ ವ್ಯತ್ಯಾಸ ಪ್ರವೃತ್ತಿಯನ್ನು ಚಿತ್ರ 3C ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಕ್ರಮದಲ್ಲಿ, ವಸ್ತುವಿಗೆ ಸ್ಥಿರವಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕುಲುಮೆಯ ಉಷ್ಣತೆಯು ಸ್ಥಿರ ದರದಲ್ಲಿ ಏರುತ್ತದೆ. ಕುಲುಮೆಯ ಉಷ್ಣತೆಯು ಕಡಿಮೆಯಾದಾಗ, ವಸ್ತು ಪ್ರತಿರೋಧಕತೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಸ್ತುವಿನ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವ ಪ್ರವಾಹವು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಕುಲುಮೆಯ ಉಷ್ಣತೆಯ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ, ಮಾದರಿ ಪ್ರತಿರೋಧಕತೆಯು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರವಾಹವು ಕ್ರಮೇಣ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಹಂತವನ್ನು ಕಾವುಕೊಡುವ ಹಂತ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯಂತ್ರಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಕುಲುಮೆಯ ಉಷ್ಣತೆಯು ನಿರ್ಣಾಯಕ ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಏರಿದಾಗ, ವಸ್ತು ಪ್ರತಿರೋಧಕತೆಯು ಇದ್ದಕ್ಕಿದ್ದಂತೆ ಇಳಿಯುತ್ತದೆ, ಪ್ರವಾಹವು ತೀವ್ರವಾಗಿ ಏರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು FS ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಕ್ಷೇತ್ರ ಬಲವು ಇನ್ನೂ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಶಕ್ತಿ (W = EJ) ತ್ವರಿತವಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಸರಬರಾಜಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಮಿತಿಯನ್ನು ತಲುಪುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯಂತ್ರಣದಿಂದ ಪ್ರಸ್ತುತ ನಿಯಂತ್ರಣಕ್ಕೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು FS ಹಂತ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಸ್ತುವಿನ ಪ್ರತಿರೋಧಕತೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗದಿದ್ದಾಗ, ಕ್ಷೇತ್ರದ ಬಲವು ಮತ್ತೆ ಸ್ಥಿರಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಿಂಟರ್ ಮಾಡುವುದು ಸ್ಥಿರ ಹಂತಕ್ಕೆ, ಅಂದರೆ, FS ನ ನಿರೋಧನ ಹಂತಕ್ಕೆ ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತದೆ. ನಿರೋಧನ ಹಂತದ ನಂತರ, ಸಂಪೂರ್ಣ FS ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಕೊನೆಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಸಿಂಟರಿಂಗ್‌ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, FS ಈ ಕೆಳಗಿನ ಅನುಕೂಲಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ: ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ಸಮಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಿ ಮತ್ತು ಸಿಂಟರಿಂಗ್‌ಗೆ ಅಗತ್ಯವಾದ ಕುಲುಮೆಯ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಿ, ಧಾನ್ಯದ ಬೆಳವಣಿಗೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ, ಸಮತೋಲನವಲ್ಲದ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು, ಸರಳ ಉಪಕರಣಗಳು, ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚ.