टायटॅनियम कार्बाइड, सिलिकॉन कार्बाइड आणि सिमेंटेड कार्बाइड मटेरियलची वैशिष्ट्ये आणि अनुप्रयोग

औद्योगिक उत्पादनाच्या "भौतिक विश्वात", टायटॅनियम कार्बाइड (TiC), सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) आणि सिमेंटेड कार्बाइड (सामान्यत: टंगस्टन कार्बाइड - कोबाल्ट इत्यादींवर आधारित) हे तीन चमकणारे "तारा पदार्थ" आहेत. त्यांच्या अद्वितीय गुणधर्मांमुळे, ते विविध क्षेत्रात महत्त्वाची भूमिका बजावतात. आज, आपण या तीन पदार्थांमधील गुणधर्मांमधील फरक आणि ते कोणत्या परिस्थितीत उत्कृष्ट आहेत याचा सखोल आढावा घेऊ!

I. भौतिक गुणधर्मांची डोके ते डोके तुलना

साहित्याचा प्रकार	कडकपणा (संदर्भ मूल्य)	घनता (ग्रॅम/सेमी³)	पोशाख प्रतिकार	उच्च - तापमान प्रतिकार	रासायनिक स्थिरता	कणखरपणा
टायटॅनियम कार्बाइड (TiC)	२८०० - ३२०० एचव्ही	४.९ – ५.३	उत्कृष्ट (कठीण टप्प्यांचे वर्चस्व)	≈१४००℃ वर स्थिर	आम्ल आणि अल्कलीस प्रतिरोधक (मजबूत ऑक्सिडायझिंग आम्ल वगळता)	तुलनेने कमी (ठिसूळपणा अधिक स्पष्ट आहे)
सिलिकॉन कार्बाइड (SiC)	२५०० - ३०००HV (SiC सिरेमिकसाठी)	३.१ - ३.२	उत्कृष्ट (सहसंयोजक बंध रचनेद्वारे बळकट केलेले)	≈१६००℃ वर स्थिर (सिरेमिक स्थितीत)	अत्यंत मजबूत (बहुतेक रासायनिक माध्यमांना प्रतिरोधक)	मध्यम (सिरेमिक अवस्थेत ठिसूळ; एकल स्फटिकांमध्ये कडकपणा असतो)
सिमेंटेड कार्बाइड (उदाहरणार्थ WC – Co)	१२०० - १८०० एचव्ही	१३ - १५ (विश्वचषक - सह मालिकेसाठी)	अपवादात्मक (WC हार्ड फेज + को-बाईंडर)	≈८०० - १०००℃ (सहसा सामग्रीवर अवलंबून)	आम्ल, अल्कली आणि अपघर्षक झीज यांना प्रतिरोधक	तुलनेने चांगले (को-बाईंडर फेज कडकपणा वाढवते)

मालमत्तेचे विभाजन:

• टायटॅनियम कार्बाइड (TiC): त्याची कडकपणा हिऱ्याच्या जवळ आहे, ज्यामुळे तो अति-हार्ड मटेरियल कुटुंबाचा सदस्य बनतो. त्याची उच्च घनता "वेटिंग" आवश्यक असलेल्या अचूक साधनांमध्ये अचूक स्थान निश्चित करण्यास अनुमती देते. तथापि, त्याची नाजूकता जास्त आहे आणि आघाताखाली चिपिंग होण्याची शक्यता असते, म्हणून ते स्थिर, कमी-आघात कटिंग/वेअर-प्रतिरोधक परिस्थितींसाठी अधिक योग्य आहे. उदाहरणार्थ, ते बहुतेकदा टूल्सवर कोटिंग म्हणून वापरले जाते. TiC कोटिंग हे अति-हार्ड आणि वेअर-प्रतिरोधक आहे, जसे की हाय-स्पीड स्टील आणि सिमेंटेड कार्बाइड टूल्सवर "संरक्षणात्मक कवच" लावणे. स्टेनलेस स्टील आणि अलॉय स्टील कापताना, ते उच्च तापमान सहन करू शकते आणि वेअर कमी करू शकते, ज्यामुळे टूलचे आयुष्य लक्षणीयरीत्या वाढते. उदाहरणार्थ, फिनिशिंग मिलिंग कटरच्या कोटिंगमध्ये, ते जलद आणि स्थिर कटिंग सक्षम करते.
• सिलिकॉन कार्बाइड (SiC): "उच्च-तापमानाच्या प्रतिकारात सर्वोत्तम कामगिरी करणारा"! ते १६००℃ पेक्षा जास्त स्थिर कामगिरी राखू शकते. सिरेमिक अवस्थेत, त्याची रासायनिक स्थिरता उल्लेखनीय आहे आणि ते आम्ल आणि अल्कलींशी फारशी प्रतिक्रिया देत नाही (हायड्रोफ्लोरिक आम्ल सारख्या काही वगळता). तथापि, सिरेमिक पदार्थांसाठी ठिसूळपणा ही एक सामान्य समस्या आहे. तरीही, सिंगल-क्रिस्टल सिलिकॉन कार्बाइड (जसे की ४H-SiC) ची कडकपणा सुधारली आहे आणि ते सेमीकंडक्टर आणि उच्च-फ्रिक्वेन्सी उपकरणांमध्ये पुनरागमन करत आहे. उदाहरणार्थ, SiC-आधारित सिरेमिक साधने सिरेमिक साधनांमध्ये "सर्वोच्च विद्यार्थी" आहेत. त्यांच्याकडे उच्च-तापमान प्रतिरोधकता आणि रासायनिक स्थिरता आहे. उच्च-कठोरता मिश्रधातू (जसे की निकेल-आधारित मिश्रधातू) आणि ठिसूळ पदार्थ (जसे की कास्ट आयर्न) कापताना, ते उपकरण चिकटण्याची शक्यता नसते आणि त्यांचा झीज मंद असते. तथापि, ठिसूळपणामुळे, ते कमी व्यत्यय आणलेल्या कटिंग आणि उच्च अचूकतेसह फिनिशिंगसाठी अधिक योग्य आहेत.
• सिमेंटेड कार्बाइड (WC – Co): "कटिंग क्षेत्रातील एक उच्च दर्जाचा खेळाडू"! लेथ टूल्सपासून ते सीएनसी मिलिंग कटरपर्यंत, मिलिंग स्टीलपासून ते ड्रिलिंग स्टोनपर्यंत, ते सर्वत्र आढळू शकते. कमी Co सामग्री असलेले सिमेंटेड कार्बाइड (जसे की YG3X) फिनिशिंगसाठी योग्य आहे, तर उच्च Co सामग्री असलेले (जसे की YG8) चांगले प्रभाव प्रतिरोधक आहे आणि ते सहजपणे खडबडीत मशीनिंग हाताळू शकते. WC हार्ड फेज "झीज सहन करण्यासाठी" जबाबदार आहेत आणि Co बाईंडर WC कणांना एकत्र ठेवण्यासाठी "गोंद" सारखे कार्य करते, कडकपणा आणि कडकपणा दोन्ही राखते. जरी त्याचा उच्च-तापमानाचा प्रतिकार पहिल्या दोनइतका चांगला नसला तरी, त्याची संतुलित एकूण कामगिरी ते कटिंगपासून ते झीज-प्रतिरोधक घटकांपर्यंतच्या विस्तृत परिस्थितींसाठी योग्य बनवते.

II. अर्ज क्षेत्रे पूर्ण वेगाने

१. कटिंग टूल फील्ड

• टायटॅनियम कार्बाइड (TiC): बहुतेकदा साधनांवर कोटिंग म्हणून काम करते! अति-कठीण आणि झीज-प्रतिरोधक TiC कोटिंग हाय-स्पीड स्टील आणि सिमेंटेड कार्बाइड टूल्सवर "संरक्षणात्मक कवच" ठेवते. स्टेनलेस स्टील आणि अलॉय स्टील कापताना, ते उच्च तापमान सहन करू शकते आणि झीज कमी करू शकते, ज्यामुळे टूलचे आयुष्य लक्षणीयरीत्या वाढते. उदाहरणार्थ, फिनिशिंग मिलिंग कटरच्या कोटिंगमध्ये, ते जलद आणि स्थिर कटिंग सक्षम करते.
• सिलिकॉन कार्बाइड (SiC): सिरेमिक उपकरणांमध्ये "सर्वोच्च विद्यार्थी"! SiC-आधारित सिरेमिक उपकरणांमध्ये उच्च-तापमान प्रतिरोधकता आणि रासायनिक स्थिरता असते. उच्च-कठोरता मिश्रधातू (जसे की निकेल-आधारित मिश्रधातू) आणि ठिसूळ पदार्थ (जसे की कास्ट आयर्न) कापताना, ते उपकरण चिकटण्याची शक्यता नसते आणि हळूहळू झीज होते. तथापि, ठिसूळपणामुळे, ते कमी व्यत्यय आणलेल्या कटिंग आणि उच्च अचूकतेसह फिनिशिंगसाठी अधिक योग्य आहेत.
• सिमेंटेड कार्बाइड (WC – Co): "कटिंग क्षेत्रातील एक उच्च दर्जाचा खेळाडू"! लेथ टूल्सपासून ते सीएनसी मिलिंग कटरपर्यंत, मिलिंग स्टीलपासून ते ड्रिलिंग स्टोनपर्यंत, ते सर्वत्र आढळू शकते. कमी Co सामग्री असलेले सिमेंटेड कार्बाइड (जसे की YG3X) फिनिशिंगसाठी योग्य आहे, तर उच्च Co सामग्री असलेले (जसे की YG8) चांगले प्रभाव प्रतिरोधक आहे आणि ते सहजपणे खडबडीत मशीनिंग हाताळू शकते.

२. वेअर - रेझिस्टंट कंपोनंट फील्ड

• टायटॅनियम कार्बाइड (TiC): अचूक साच्यांमध्ये "झीज-प्रतिरोधक चॅम्पियन" म्हणून काम करते! उदाहरणार्थ, पावडर मेटलर्जी साच्यांमध्ये, धातूची पावडर दाबताना, TiC इन्सर्ट हे झीज-प्रतिरोधक असतात आणि उच्च अचूकता असतात, ज्यामुळे दाबलेल्या भागांना अचूक परिमाण आणि चांगले पृष्ठभाग असतात आणि मोठ्या प्रमाणात उत्पादनादरम्यान "खराब" होण्याची शक्यता नसते याची खात्री होते.
• सिलिकॉन कार्बाइड (SiC): पोशाख प्रतिरोधकता आणि उच्च-तापमान प्रतिकारकतेचे "दुहेरी बफ" असलेले! SiC सिरेमिकपासून बनवलेल्या उच्च-तापमानाच्या भट्टीतील रोलर्स आणि बेअरिंग्ज १०००℃ पेक्षा जास्त तापमानातही मऊ होत नाहीत किंवा झिजत नाहीत. तसेच, SiC पासून बनवलेल्या सँडब्लास्टिंग उपकरणांमधील नोझल्स वाळूच्या कणांचा प्रभाव सहन करू शकतात आणि त्यांचे सेवा आयुष्य सामान्य स्टील नोझल्सपेक्षा कित्येक पट जास्त असते.
• सिमेंटेड कार्बाइड (WC – Co): एक "बहुमुखी झीज-प्रतिरोधक तज्ञ"! खाणीतील ड्रिल बिट्समधील सिमेंटेड कार्बाइड दात खडकांना नुकसान न होता चिरडू शकतात; शील्ड मशीन टूल्सवरील सिमेंटेड कार्बाइड कटर माती आणि वाळूचा खडक सहन करू शकतात आणि हजारो मीटर बोगदा खोदल्यानंतरही "त्यांचे संयम" ठेवू शकतात. मोबाइल फोन कंपन मोटर्समधील विचित्र चाके देखील स्थिर कंपन सुनिश्चित करण्यासाठी झीज प्रतिरोधकतेसाठी सिमेंटेड कार्बाइडवर अवलंबून असतात.

३. इलेक्ट्रॉनिक्स/अर्धवाहक क्षेत्र

• टायटॅनियम कार्बाइड (TiC): उच्च तापमान आणि उच्च पोशाख प्रतिरोधकतेची आवश्यकता असलेल्या काही इलेक्ट्रॉनिक घटकांमध्ये दिसून येते! उदाहरणार्थ, उच्च-शक्तीच्या इलेक्ट्रॉन ट्यूबच्या इलेक्ट्रोडमध्ये, TiC मध्ये उच्च-तापमान प्रतिरोधकता, चांगली विद्युत चालकता आणि पोशाख प्रतिरोधकता असते, ज्यामुळे उच्च-तापमानाच्या वातावरणात स्थिर ऑपरेशन शक्य होते आणि इलेक्ट्रॉनिक सिग्नल ट्रान्समिशन सुनिश्चित होते.
• सिलिकॉन कार्बाइड (SiC): "सेमीकंडक्टरमध्ये एक नवीन आवडते"! SiC सेमीकंडक्टर डिव्हाइसेस (जसे की SiC पॉवर मॉड्यूल्स) मध्ये उत्कृष्ट उच्च-फ्रिक्वेंसी, उच्च-व्होल्टेज आणि उच्च-तापमान कार्यक्षमता असते. इलेक्ट्रिक वाहने आणि फोटोव्होल्टेइक इन्व्हर्टरमध्ये वापरल्यास, ते कार्यक्षमता लक्षणीयरीत्या सुधारू शकतात आणि व्हॉल्यूम कमी करू शकतात. तसेच, SiC वेफर्स हे उच्च-फ्रिक्वेंसी आणि उच्च-तापमान चिप्स तयार करण्यासाठी "पाया" आहेत आणि 5G बेस स्टेशन आणि एव्हियोनिक्समध्ये त्यांची खूप अपेक्षा आहे.
• सिमेंटेड कार्बाइड (WC – Co): इलेक्ट्रॉनिक प्रक्रियेत एक "प्रिसिजन टूल"! पीसीबी ड्रिलिंगसाठी सिमेंटेड कार्बाइड ड्रिलचा व्यास ०.१ मिमी इतका लहान असू शकतो आणि ते सहजपणे न तुटता अचूकपणे ड्रिल करू शकतात. चिप पॅकेजिंग मोल्डमधील सिमेंटेड कार्बाइड इन्सर्टमध्ये उच्च अचूकता आणि पोशाख प्रतिरोधकता असते, ज्यामुळे चिप पिनचे अचूक आणि स्थिर पॅकेजिंग सुनिश्चित होते.

III. कसे निवडावे?

• अत्यंत कडकपणा आणि अचूक पोशाख प्रतिरोधनासाठी→ टायटॅनियम कार्बाइड (TiC) निवडा! उदाहरणार्थ, अचूक मोल्ड कोटिंग्ज आणि सुपर-हार्ड टूल कोटिंग्जमध्ये, ते झीज "सहन" करू शकते आणि अचूकता राखू शकते.
• उच्च तापमान प्रतिकार, रासायनिक स्थिरता किंवा अर्धवाहक/उच्च वारंवारता उपकरणांवर काम करण्यासाठी→ सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) निवडा! उच्च-तापमानाच्या भट्टीच्या घटकांसाठी आणि SiC पॉवर चिप्ससाठी ते अपरिहार्य आहे.
• संतुलित एकूण कामगिरीसाठी, कटिंगपासून ते झीज-प्रतिरोधक अनुप्रयोगांपर्यंत सर्वकाही समाविष्ट करते.→ सिमेंटेड कार्बाइड (WC – Co) निवडा! हे एक "बहुमुखी खेळाडू" आहे जे साधने, ड्रिल आणि झीज-प्रतिरोधक भागांना व्यापते.