በጠርሙሶች፣ በሪፍራክተሮች ወይም በሴራሚክስ ኢንዱስትሪዎች ውስጥ የሰራ ማንኛውም ሰው ይህንን ያውቃልአረንጓዴ ሲሊከን ካርቦይድማይክሮፖውደር ለመስራት በጣም አስቸጋሪ ነው። ይህ ቁሳቁስ፣ ከአልማዝ ጋር የሚመጣጠን ጥንካሬ እና እጅግ በጣም ጥሩ የሙቀት እና የኤሌክትሪክ ምህዳራዊነት ያለው፣ በተፈጥሮው ለትክክለኛ መፍጨት፣ ለከፍተኛ ደረጃ ሪፍራክተሮች እና ለልዩ ሴራሚክስ ተስማሚ ነው። ሆኖም፣ ጥንካሬውን ከግምት ውስጥ ማስገባት ብቻ ውጤታማ በሆነ መንገድ ለመጠቀም በቂ አይደለም - ለዚህ ተራ አረንጓዴ ዱቄት ከዓይን ከሚታየው በላይ ብዙ ነገር አለ። ቁልፉ “የቅንጣት መጠን” ላይ ነው።
ልምድ ያላቸው የቁሳቁስ መሐንዲሶች ብዙውን ጊዜ “አንድን ቁሳቁስ ሲገመግሙ መጀመሪያ ዱቄቱን ይመልከቱ፤ ዱቄቱን ሲገመግሙ መጀመሪያ ቅንጣቶቹን ይመልከቱ” ይላሉ። ይህ ፍጹም እውነት ነው። የአረንጓዴ ሲሊከን ካርቦይድ ማይክሮፖውደር የቅንጣት መጠን ኃይለኛ ሀብት ወይም በተፋሰስ አፕሊኬሽኖች ውስጥ ጉልህ እንቅፋት መሆን አለመሆኑን በቀጥታ ይወስናል። ዛሬ፣ ይህ የቅንጣት መጠን እንዴት ቁጥጥር እንደሚደረግበት እና ይህንን ቁጥጥር ለማሳካት ስለሚያስፈልጉት ቴክኒካዊ ተግዳሮቶች እንመረምራለን።
I. “መፍጨት” እና “መለያየት”፡ የማይክሮን-ደረጃ “የቀዶ ጥገና ሂደት”
ተስማሚ ውጤት ለማግኘትአረንጓዴ ሲሊከን ካርቦይድ ማይክሮፖውደርየመጀመሪያው እርምጃ ትላልቅ አረንጓዴ የሲሊኮን ካርቦይድ ክሪስታሎችን "ማፍረስ" ነው። ይህ በመዶሻ እንደመምታት ቀላል አይደለም፣ ይልቁንም እጅግ በጣም ትክክለኛነትን የሚጠይቅ ስሱ ሂደት ነው።
ዋናው ዘዴ ሜካኒካል መጨፍጨፍ ነው። ሻካራ ቢመስልም፣ ጥንቃቄ የተሞላበት ቁጥጥርን ያካትታል። የኳስ ወፍጮዎች በጣም የተለመዱት “የሥልጠና ቦታ” ናቸው፣ ነገር ግን ተራ የብረት ኳሶችን መጠቀም በቀላሉ የብረት ቆሻሻዎችን ሊያመጣ ይችላል። አሁን የላቁ ዘዴዎች ንፅህናን ለማረጋገጥ የሴራሚክ ሽፋኖችን እና የሲሊኮን ካርቦይድ ወይም የዚርኮኒያ መፍጨት ኳሶችን ይጠቀማሉ። የኳስ ወፍጮ ብቻውን በቂ አይደለም፤ በተለይም ከ10 ማይክሮሜትር (µm) ክልል ውስጥ የበለጠ ቀጭን እና የበለጠ ወጥ የሆነ ማይክሮ ዱቄት ለማግኘት “የአየር ጄት ወፍጮ” ጥቅም ላይ ይውላል። ይህ ዘዴ ቅንጣቶች እንዲጋጩ እና በግጭት እንዲበላሹ ለማድረግ ከፍተኛ ፍጥነት ያለው የአየር ፍሰት ይጠቀማል፣ ይህም አነስተኛ ብክለት እና በአንጻራዊ ሁኔታ ጠባብ የሆነ የንጥረ ነገር መጠን ስርጭት ያስከትላል። እጅግ በጣም ጥሩ የሆኑ ዱቄቶች (ለምሳሌ፣ ከ1 µm በታች) ሲያስፈልጉ እርጥብ መፍጨት ይጀምራል። የዱቄት መጨፍጨፍን ውጤታማ በሆነ መንገድ ይከላከላል፣ ይህም የተሻለ ስርጭት ያላቸው ንጣፎችን ያስከትላል።
ይሁን እንጂ፣ “መጨፍለቅ” ብቻ በቂ አይደለም፤ እውነተኛው ኮር ቴክኖሎጂ የሚገኘው “ምደባ” ላይ ነው። በመጨፍለቅ የሚመነጩት ዱቄቶች በመጠን ይለያያሉ፣ እና ግባችን የሚፈለገውን የመጠን ክልል ብቻ መምረጥ ነው። ይህ ከአሸዋ ክምር ከ0.5 እስከ 0.6 ሚሊሜትር ዲያሜትር ያላቸውን የአሸዋ ቅንጣቶችን ብቻ ከመምረጥ ጋር ተመሳሳይ ነው። ደረቅ የአየር ምደባ ማሽኖች በአሁኑ ጊዜ በስፋት ጥቅም ላይ የሚውሉት ሴንትሪፉጋል ኃይልን እና ኤሮዳይናሚክስን በመጠቀም ከፍተኛ ብቃት እና ትልቅ ውጤት ያላቸውን ሻካራ እና ጥቃቅን ዱቄቶችን ለመለየት ነው። ነገር ግን አንድ ነገር አለ፡ ዱቄቱ በበቂ ሁኔታ ጥሩ በሚሆንበት ጊዜ (ለምሳሌ፣ ከጥቂት ማይክሮሜትሮች በታች)፣ ቅንጣቶቹ በቫን ደር ዋልስ ኃይሎች (አግግሎሜሬሽን) ምክንያት አንድ ላይ የመከማቸት አዝማሚያ አላቸው፣ ይህም የአየር ክላሲፋየሮች በግለሰብ ቅንጣት መጠን ላይ በመመስረት በትክክል ለመለየት አስቸጋሪ ያደርጉታል። በዚህ ሁኔታ፣ እርጥብ ምደባ (እንደ ሴንትሪፉጋል ሴዲቴሽን ምደባ) አንዳንድ ጊዜ ጠቃሚ ሊሆን ይችላል፣ ነገር ግን ሂደቱ ውስብስብ እና ወጪው ይጨምራል።
ስለዚህ፣ እንደምታየው፣ አጠቃላይ የቅንጣት መጠን ቁጥጥር ሂደት በመሠረቱ በ"መጨፍለቅ" እና "ምደባ" መካከል የማያቋርጥ ትግል እና ስምምነት ነው። ጥቃቅን ቅንጣቶችን የመጨፍለቅ አላማዎች፣ ነገር ግን በጣም ቀጭን ቅንጣቶች ለመጨፍለቅ የተጋለጡ ናቸው፣ ይህም ምደባን ያደናቅፋል፤ ምደባው የበለጠ ትክክለኛነትን ይፈልጋል፣ ነገር ግን ብዙውን ጊዜ ከተዋሃዱ ጥቃቅን ዱቄቶች ጋር ይታገላል። መሐንዲሶች አብዛኛውን ጊዜያቸውን እነዚህን እርስ በርስ የሚጋጩ ፍላጎቶችን በማመጣጠን ያሳልፋሉ።
II. “እንቅፋቶች” እና “መፍትሄዎች”፡- እሾህ እና ወደ ቅንጣት መጠን ቁጥጥር በሚወስደው መንገድ ላይ ያለው ብርሃን
የአረንጓዴ ሲሊኮን ካርቦይድ ማይክሮፖውደርን የቅንጣት መጠን በአስተማማኝ ሁኔታ መቆጣጠር ከመፍጨትና ከመደብደብ የበለጠ ነገርን ያካትታል። በርካታ እውነተኛ “እንቅፋቶች” በመንገድ ላይ ይጋፈጣሉ፣ እና እነሱን ሳይፈቱ ትክክለኛ ቁጥጥር ማድረግ አይቻልም።
የመጀመሪያው እንቅፋት በ"ጠንካራነት" ምክንያት የሚመጣ ተቃውሞ ነው።አረንጓዴ ሲሊከን ካርቦይድእጅግ በጣም ከባድ ሲሆን ለመፍጨት ከፍተኛ ኃይል የሚፈልግ ሲሆን ይህም ከፍተኛ የሆነ የመሳሪያ መበላሸት ያስከትላል። እጅግ በጣም ጥሩ በሆነ መፍጨት ወቅት የመፍጨት ሚዲያ እና ሽፋን መልበስ ከፍተኛ መጠን ያለው ቆሻሻ ያስከትላል። እነዚህ ቆሻሻዎች በምርቱ ውስጥ ይቀላቀላሉ፣ ይህም ንፁህነቱን ያበላሻሉ። የቆሻሻው መጠን በጣም ከፍተኛ ከሆነ የብናኝ መጠንን ለመቆጣጠር የሚያደርጉት ጠንክሮ መሥራት ሁሉ ትርጉም የለሽ ይሆናል። በአሁኑ ጊዜ ኢንዱስትሪው የበለጠ የሚለብሱ የመፍጨት ሚዲያዎችን እና የሽፋን ቁሳቁሶችን በከፍተኛ ሁኔታ እያዘጋጀ እና የመሳሪያ መዋቅሮችን እያሻሻለ ነው፣ ሁሉም ከዚህ “ጠንካራ ነብር” ጋር ለመዋጋት።
ሁለተኛው ነብር በቀጭን ዱቄቶች ዓለም ውስጥ "የመስህብ ህግ" ነው - አግግሎሜሽን። ቅንጣቶቹ በቀጭኑ ቁጥር የተወሰነው የገጽታ ስፋት እየጨመረ ይሄዳል፣ እና የገጽታ ኃይል ከፍ ይላል፤ በተፈጥሮ "አንድ ላይ የመጨባበጥ ዝንባሌ አላቸው።" ይህ አግግሎሜሽን "ለስላሳ አግግሎሜሽን" (እንደ ቫን ደር ዋልስ ኃይሎች ባሉ በመካከለኛ ሞለኪውላር ኃይሎች አንድ ላይ የሚይዝ፣ በአንጻራዊነት ለመበታተን ቀላል የሆኑ) ወይም የበለጠ አስፈሪ "ጠንካራ አግግሎሜሽን" ሊሆን ይችላል (በመፍጨት ወይም በካልሲኔሽን ወቅት የቅንጣቱ ገጽታዎች በከፊል ይቀልጣሉ ወይም የኬሚካል ግብረመልሶችን ያደርጋሉ፣ በጥብቅ ይገጣጠማሉ)። አግግሎሜቶች አንዴ ከተፈጠሩ በኋላ፣ በቅንጣት መጠን ትንተና መሳሪያዎች ውስጥ እንደ "ትላልቅ ቅንጣቶች" ይሸፍናሉ፣ ፍርድዎን በእጅጉ ያሳስታሉ፤ እንደ ፈሳሽ ማጥራት ባሉ ተግባራዊ አተገባበሮች፣ እነዚህ አግሎሜቶች የስራውን ወለል የሚቧጩ "ወንጀለኞች" ናቸው። አግግሎሜሽንን መፍታት ዓለም አቀፍ ፈተና ነው። ተጨማሪዎችን ከመጨመር እና ሂደቱን በሚፈጭበት ጊዜ ከማመቻቸት በተጨማሪ፣ የበለጠ ኃይለኛ አካሄድ የዱቄቱን ወለል ማሻሻል፣ የገጽታ ኃይልን ለመቀነስ "ሽፋን" በመስጠት እና ያለማቋረጥ "አንድ ላይ እንዳይጣበቅ" መከላከል ነው።
Ⅲ. ሦስተኛው ነብር በ"መለኪያ" ውስጥ ያለው ውስጣዊ እርግጠኛ አለመሆን ነው።
የተቆጣጠሩት የቅንጣት መጠን እርስዎ እንደሚያስቡት መሆኑን እንዴት ያውቃሉ? የቅንጣት መጠን ተንታኞች የእኛ ዓይኖች ናቸው፣ ነገር ግን የተለያዩ የመለኪያ መርሆዎች (የሌዘር ዲፍራክሽን፣ ሴዲሜሽን፣ የምስል ትንተና) እና በተመሳሳይ መርህ ስር ያሉ የተለያዩ የናሙና ስርጭት ዘዴዎች እንኳን በእጅጉ የተለያዩ ውጤቶችን ሊያስገኙ ይችላሉ። ይህ በተለይ ቀድሞውኑ ለተዋሃዱ ዱቄቶች እውነት ነው፤ ከመለኪያ በፊት ተገቢው ስርጭት ካልተሳካ (ለምሳሌ፣ ዲስፐርሳንቶችን ማከል፣ የአልትራሳውንድ ሕክምና)፣ የተገኘው መረጃ ከእውነተኛው ሁኔታ የራቀ ይሆናል። አስተማማኝ መለኪያ ከሌለ ትክክለኛ ቁጥጥር ባዶ ንግግር ብቻ ነው።
እነዚህ ተግዳሮቶች ቢኖሩም፣ ኢንዱስትሪው ያለማቋረጥ መፍትሄዎችን ይፈልጋል። ለምሳሌ፣ የጠቅላላው ሂደት ማሻሻያ እና ብልህነት ዋና አዝማሚያ ነው። በመስመር ላይ የቅንጣት መጠን መቆጣጠሪያ መሳሪያዎች፣ በእውነተኛ ጊዜ የውሂብ ግብረመልስ እና የመፍጨት እና የምደባ መለኪያዎች ራስ-ሰር ማስተካከያ ወደ ይበልጥ የተረጋጋ ሂደት ይመራሉ። ከዚህም በላይ፣ የገጽታ ማሻሻያ ቴክኖሎጂ እየጨመረ የመጣ ትኩረት እያገኘ ነው፣ ከእውነታው በኋላ “መፍትሄ” አይደለም፣ ነገር ግን በጠቅላላው የዝግጅት ሂደት ውስጥ የተዋሃደ፣ ከምንጩ መዋሃድን የሚገታ እና የዱቄቱን መበታተን እና ከአተገባበሩ ስርዓት ጋር ያለውን ተኳሃኝነት ያሻሽላል። III. የማመልከቻ ጥሪ፡ የቅንጣት መጠን “የፈላስፋው ድንጋይ” የሚሆነው እንዴት ነው?
የቅንጣት መጠንን ለመቆጣጠር ለምን እንዲህ ያለ ከፍተኛ ጥረት ማድረግ አለብን? ተግባራዊ አፕሊኬሽኖችን መመልከት ግልጽ ያደርገዋል። እንደ ፖሊሽ ሰንፔር ስክሪን እና ሲሊከን ዋፈር ባሉ ትክክለኛ መፍጨት እና ማጥራት መስክ፣ የአረንጓዴ ሲሊከን ካርቦይድ ማይክሮ-ዱቄት የቅንጣት መጠን ስርጭት “የሕይወት መስመር” ነው። እጅግ ጠባብ እና ወጥ የሆነ የቅንጣት መጠን ስርጭት ይፈልጋል፣ ከ “ትላልቅ ቅንጣቶች” (እንዲሁም “አብራሲቭ ቅንጣቶች” ወይም “ገዳይ ቅንጣቶች” በመባልም ይታወቃል) ነፃ፣ አለበለዚያ አንድ ጥልቅ ጭረት መላውን ውድ የሥራ ክፍል ሊያበላሽ ይችላል። በተመሳሳይ ጊዜ፣ ዱቄቱ ጠንካራ አግግሎሜሬት ሊኖረው አይገባም፣ አለበለዚያ የማጥራት ቅልጥፍና ዝቅተኛ ይሆናል፣ እና የገጽታ አጨራረስ አጥጋቢ አይሆንም። እዚህ፣ የቅንጣት መጠን ቁጥጥር በናኖስኬል በጥብቅ ይጠበቃል።
እንደ የሴራሚክ ምድጃ የቤት ዕቃዎች እና ከፍተኛ የሙቀት መጠን ያላቸው የእቶን ሽፋኖች ባሉ የላቀ የማቃጠያ ቁሳቁሶች ውስጥ፣ የቅንጣት መጠን ቁጥጥር በ"ቅንጣት መጠን ስርጭት" ላይ ያተኩራል። ሻካራ እና ጥቃቅን ቅንጣቶች በተወሰነ መጠን ይቀላቀላሉ፤ ሻካራ ቅንጣቶች ማዕቀፉን ይመሰርታሉ፣ እና ጥቃቅን ቅንጣቶች ክፍተቶቹን ይሞላሉ። ይህ በከፍተኛ ሙቀት ውስጥ ጥቅጥቅ ያለ እና ጠንካራ የሲንቴሪንግ እንዲኖር ያስችላል፣ ይህም ጥሩ የሙቀት ድንጋጤ መቋቋምን ያስከትላል። የቅንጣት መጠን ስርጭት ምክንያታዊ ካልሆነ፣ ቁሱ ቀዳዳ ያለው እና ዘላቂ ያልሆነ፣ ወይም በጣም ብስባሽ እና ለመስበር የተጋለጠ ይሆናል። እንደ ጥይት የማይበገሩ ሴራሚክስ እና የሚለብሱ የማተሚያ ቀለበቶች ባሉ ልዩ ሴራሚክስ መስክ፣ የዱቄት ቅንጣት መጠን በቀጥታ ከሲነሪንግ በኋላ ማይክሮስትራክቸር እና የመጨረሻ አፈጻጸምን ይነካል። እጅግ በጣም ጥሩ እና ወጥ የሆኑ ዱቄቶች ከፍተኛ የሲንቴሪንግ እንቅስቃሴ አላቸው፣ ይህም በዝቅተኛ የሙቀት መጠን ከፍተኛ ጥግግት እና ቀጭን የእህል ሴራሚክስ እንዲኖር ያስችላል፣ በዚህም ጥንካሬያቸውን እና ጥንካሬያቸውን በእጅጉ ያሻሽላሉ። እዚህ ላይ፣ የቅንጣት መጠን የሴራሚክ ቁሳቁሱን "ለማጠንከር" የሚያስችል ውስጣዊ ሚስጥር ነው።