සෙරමික් එන්නත් අච්චු සින්ටර් කිරීමේ තාක්ෂණය

ඉංජිනේරු ද්‍රව්‍ය සහ ක්‍රියාකාරී ද්‍රව්‍යවල වැදගත් කොටසක් ලෙස, දියුණු සෙරමික් ද්‍රව්‍ය නව බලශක්තිය, සන්නිවේදන ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණ, අර්ධ සන්නායක, අභ්‍යවකාශ සහ අනෙකුත් කාර්මික ක්ෂේත්‍රවල පුළුල් යෙදුම් අපේක්ෂාවන් ඇත. කෙසේ වෙතත්, සෙරමික් කුඩු බොහෝ දුරට අයනික බන්ධන හෝ සහසංයුජ බන්ධන සංයෝගයක් වන බැවින්, ඝනත්වය සකස් කිරීම සඳහා සාම්ප්‍රදායික සින්ටර් කිරීමේ ක්‍රියාවලියසෙරමික් ද්‍රව්‍යඉහළ සින්ටර් කිරීමේ උෂ්ණත්වයක් සහ දිගු රඳවා ගැනීමේ කාලයක් අවශ්‍ය වන අතර, එය අනිවාර්යයෙන්ම ධාන්‍ය ගොරෝසු වීමට සහ සිදුරු සහිත අපද්‍රව්‍ය වලට තුඩු දෙන අතර පසුව ගුණාංගවලට බලපායි.සෙරමික් එන්නත් අච්චු ගැසීම. අඩු කිරීම සඳහාලෝහ සින්ටර් කිරීමඋෂ්ණත්වය, සින්ටර් කිරීමේ කාලය කෙටි කිරීම, සින්ටර් කිරීමේ ඝනත්වය සහ ද්‍රව්‍ය ගුණාංග වැඩි දියුණු කිරීම, පර්යේෂකයන් විවිධ නව සින්ටර් කිරීමේ තාක්ෂණයන් සංවර්ධනය කර ඇත.

ස්පාර්ක් ප්ලාස්මා සින්ටර් කිරීම (SPS)

SPS තාක්ෂණය යනු අධ්‍යයන ලෝකයේ පුළුල් ලෙස සැලකිලිමත් වී අධ්‍යයනය කර ඇති නව ආකාරයේ වේගවත් සින්ටර් කිරීමේ තාක්ෂණයකි. රූපය 1 එහි ක්‍රියාකාරී මූලධර්මය පෙන්වයි.

SPS තාක්ෂණය සෘජුකෝණාස්‍ර ස්පන්දන ධාරාවක් හඳුන්වාදීමේ පුරෝගාමියා විය.සින්ටර් කිරීමේ ක්‍රියාවලිය. ද්‍රව්‍යයට පීඩනය යොදන අතරතුර ධාරාව හරහා ගමන් කිරීම සඳහා ඉන්ඩෙන්ටරය වාහකයක් ලෙස ක්‍රියා කරයි. සාමාන්‍යයෙන් තාපන ශරීරයක විකිරණශීලී උණුසුම භාවිතා කරන සාම්ප්‍රදායික සින්ටර් කිරීමේ ශිල්පීය ක්‍රම මෙන් නොව, SPS ද්‍රව්‍යය රත් කිරීම සඳහා අච්චුවක් හෝ සන්නායක නියැදියක් හරහා ගමන් කරන විශාල විද්‍යුත් ධාරාවක තාප බලපෑම භාවිතා කරයි. පරිවාරක සාම්පල සඳහා, හොඳ විද්‍යුත් සන්නායකතාවක් සහිත මිනිරන් සාමාන්‍යයෙන් අච්චු ද්‍රව්‍ය ලෙස භාවිතා කරන අතර, අච්චුවේ ප්‍රතිරෝධක තාපය නියැදිය වේගයෙන් ඉහළ යාමට යොදා ගනී. සන්නායක සාම්පල සඳහා, නියැදිය හරහා සෘජුවම ධාරාවක් රත් කිරීමට පරිවාරක අච්චුවක් භාවිතා කළ හැකිය. තාපන අනුපාතය 1000 ℃ /min දක්වා ළඟා විය හැකිය. නියැදි උෂ්ණත්වය නියමිත අගයට ළඟා වූ විට, තාප සංරක්ෂණය කෙටි කාලයකින් පසු සින්ටර් කිරීම සම්පූර්ණ කළ හැකිය.

SPS තාක්ෂණයට අඩු සින්ටර් කිරීමේ උෂ්ණත්වය, කෙටි රඳවා ගැනීමේ කාලය, වේගවත් තාපන අනුපාතය, වෙනස් කළ හැකි සින්ටර් කිරීමේ පීඩනය සහ බහු-ක්ෂේත්‍ර සම්බන්ධ කිරීම (විදුලි-යාන්ත්‍රික-තාප) යන වාසි ඇත.

ෆ්ලෑෂ් සින්ටර් කිරීම (FS)

ක්ෂේත්‍ර ආධාරක ලෝහ කුඩු සින්ටර් කිරීමේ තාක්ෂණය (FAST) අධ්‍යයනය මත පදනම්ව, කොලරාඩෝ විශ්ව විද්‍යාලයේ කොලොග්නා සහ වෙනත් අය විසින් 2010 දී FS තාක්ෂණය ප්‍රථම වරට වාර්තා කරන ලදී.

FS තාක්ෂණය ප්‍රධාන වශයෙන් ක්‍රියාවලි පරාමිතීන් තුනක් ඇතුළත් වේ, එනම් උදුන උෂ්ණත්වය (Tf), ක්ෂේත්‍ර තීව්‍රතාවය (E) සහ ධාරාව (J). සාම්ප්‍රදායික FS ක්‍රියාවලියේ එක් එක් පරාමිතියේ විචලන ප්‍රවණතාවය රූපය 3C හි දැක්වේ. මෙම මාදිලියේදී, ද්‍රව්‍යයට ස්ථාවර විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රයක් යොදන අතර උදුනේ උෂ්ණත්වය නියත අනුපාතයකින් ඉහළ යයි. උදුනේ උෂ්ණත්වය අඩු වූ විට, ද්‍රව්‍ය ප්‍රතිරෝධය ඉහළ වන අතර ද්‍රව්‍යය හරහා ගලා යන ධාරාව කුඩා වේ. උදුනේ උෂ්ණත්වය වැඩි වීමත් සමඟ, සාම්පල ප්‍රතිරෝධය අඩු වන අතර ධාරාව ක්‍රමයෙන් වැඩි වේ. මෙම අදියර පුර්ව ලියාපදිංචි තක්සේරු අවධිය ලෙස හඳුන්වන අතර පද්ධතිය වෝල්ටීයතාව පාලනය කරයි. උදුනේ උෂ්ණත්වය තීරණාත්මක උෂ්ණත්වයට ඉහළ යන විට, ද්‍රව්‍ය ප්‍රතිරෝධය හදිසියේම පහත වැටේ, ධාරාව තියුනු ලෙස ඉහළ යන අතර FS සිදු වේ. මෙම අවස්ථාවේදී ක්ෂේත්‍ර ශක්තිය තවමත් ස්ථායී බැවින්, පද්ධති බලය (W = EJ) ඉක්මනින් බල සැපයුමේ බල සීමාවට ළඟා වන අතර, පද්ධතිය වෝල්ටීයතා පාලනයේ සිට ධාරා පාලනය දක්වා වෙනස් වනු ඇත, එය FS අදියර ලෙස හැඳින්වේ. ද්‍රව්‍යයේ ප්‍රතිරෝධය ඉහළ නොයන විට, ක්ෂේත්‍ර ශක්තිය නැවත ස්ථාවර වන අතර, සින්ටර් කිරීම ස්ථායී අවධියට, එනම් FS හි පරිවාරක අවධියට ඇතුළු වේ. පරිවාරක අදියරෙන් පසු, සම්පූර්ණ FS ක්‍රියාවලියක් අවසන් වේ.

සාම්ප්‍රදායික සින්ටර් කිරීම හා සසඳන විට, FS පහත වාසි ඇත: සින්ටර් කිරීමේ කාලය කෙටි කිරීම සහ සින්ටර් කිරීම සඳහා අවශ්‍ය උදුන උෂ්ණත්වය අඩු කිරීම, ධාන්‍ය වර්ධනය වළක්වයි, සමතුලිත නොවන සින්ටර් කිරීම ලබා ගත හැකිය, සරල උපකරණ, අඩු පිරිවැය.