Sirkonkarbíð CAS 12070-14-3

Það hefur mikla hörku og framúrskarandi slitþol og er því notað sem skurðarverkfæri, slitþolið efni o.s.frv.
Skurðarverkfæri:
Húðunarefni sem notuð eru sem skurðarverkfæri, svo sem skurðarverkfæri, borar osfrv. Mikil hörku þess og framúrskarandi slitþol getur verulega bætt skurðarafköst og líftíma verkfærsins.
Slitþolnir íhlutir:
Á sumum vélrænum íhlutum sem krefjast mikillar slitþols, eins og legur, þéttihringir osfrv., getur ZrC húðun bætt slitþol íhlutanna og lengt þar með endingartíma þeirra.
Mala efni:
Það er einnig hægt að nota sem malaefni til að vinna úr ýmsum hörðum málmum, gleri eða korund. Mikil hörku og framúrskarandi slitþol tryggja skilvirka og stöðuga virkni meðan á malaferlinu stendur.

Tæringarþolið efni

Það hefur framúrskarandi tæringarþol og er því notað sem tæringarþolinn-þáttur í efnabúnaði.
Varmaskipti:
Við efnaframleiðslu komast varmaskipti oft í snertingu við ýmsa ætandi miðla. Notað sem lykilþáttur varmaskipta, framúrskarandi tæringarþol hans tryggir stöðugan rekstur varmaskiptisins í ætandi umhverfi.
hvati:
Það er einnig hægt að nota sem burðarefni eða virkan efnisþátt fyrir hvata. Framúrskarandi efnafræðilegur stöðugleiki hans og tæringarþol tryggja skilvirka og stöðuga virkni hvatans við flóknar hvarfaðstæður.

Það hefur góða leiðni og stöðugleika við háan hita og er því notað sem efni til að framleiða há- rafeindatæki og hátíðnihringrásir.
Rafeindatæki með miklum krafti:
Í sumum há- rafeindatækjum, eins og afldíóðum, tyristorum o.s.frv., eru þau notuð sem rafskautsefni. Framúrskarandi leiðni þess og stöðugleiki við háan-hita getur tryggt stöðuga notkun tækisins í háum-hitaumhverfi.
Hátíðni hringrás:
Í hátíðnirásum, efni sem notuð eru sem flutningslínur, resonators og aðrir íhlutir. Framúrskarandi leiðni hennar og há-hitastöðugleiki getur tryggt skilvirka og stöðuga virkni hringrásarinnar í hátíðniumhverfi.

Lífeindafræðileg efni

Það hefur góðan lífsamrýmanleika og líffræðilegan stöðugleika og er því notað í staðinn fyrir bæklunar- og tannlæknaefni.
Gervi liður:
Efni sem notuð eru sem gervi liðir, eins og gervi hnéliðir, gervi mjaðmarliðir o.s.frv. Framúrskarandi lífsamrýmanleiki og líffræðilegur stöðugleiki getur tryggt -stöðugleika gerviliða í mannslíkamanum til lengri tíma.
Gervi tennur:
Það er einnig notað sem efni í gervitennur, svo sem tannkrónur, brýr o.s.frv. Frábær slitþol og tæringarþol þess getur tryggt langtíma-stöðugleika gervitanna í munnholi.

Bæklunarígræðslur:
Í sumum bæklunarígræðslum, eins og beinnöglum, beinplötum osfrv., eru þau notuð sem húðunarefni. Framúrskarandi lífsamrýmanleiki þess og líffræðilegur stöðugleiki getur tryggt -langtíma stöðuga virkni ígræðslu í mannslíkamanum.

Aðferð 1: Hitaskerðingaraðferð

Hitaskerðingaraðferð er ein algengasta aðferðin til að útbúa ZrC. Það myndar ZrC með því að hvarfa sirkonoxíð við kolefnisgjafa við háan hita. Þessi aðferð er einföld, kostnaðar-hagkvæm og getur framleitt há-hreinleika ZrC.
1. Meginregla
Meginreglan um varmaminnkunaraðferð byggist á afoxunarhvarfi milli sirkonoxíðs (eins og zirconia, ZrO ₂) og kolefnisgjafa (eins og kolsvarts) við háan hita, sem framleiðir ZrC og kolmónoxíð (CO) gas. Viðbragðsjafnan er sem hér segir:
ZrO2+3C→ZrC+2CO

2. Skref
Sérstök skref hitaminnkunaraðferðarinnar eru sem hér segir:

3. Kostir og gallar
Kostur:
Einföld aðferð: Ferlisflæði varma minnkunaraðferðar er tiltölulega einfalt, auðvelt í notkun og framleiðir iðnaðarframleiðslu.
Lágur kostnaður: Í samanburði við efnagufuútfellingu og sólgelaðferð hefur varmaminnkunaraðferðin lægri hráefniskostnað og krefst ekki flókins búnaðar.
Mikill hreinleiki: Með því að fínstilla hvarfskilyrði og hráefnishlutföll er hægt að útbúa há-hreinleika ZrC.
Ókostir:
Mikil orkunotkun: Varmaminnkunaraðferðin krefst þess að viðbrögð séu framkvæmd við háan hita, sem leiðir til mikillar orkunotkunar.
Miklar kröfur um búnað: Kolsýringarofninn þarf að þola háan hita og vera búinn vetnisloftkerfi, sem krefst mikillar búnaðarkröfur.

4. Umsóknardæmi
Sirkon karbíðunnin með varmaminnkunaraðferð er mikið notaður í geimferðum, skipasmíði, orku, jarðolíu, efnafræði, málmvinnslu, kolavinnslu og öðrum sviðum. Til dæmis:

Aerospace: Notað sem brunahólfsfóður, þotuknúningur, túrbínublöð og aðrir íhlutir fyrir flugvélar. ZrC þolir-langtíma notkun í háhita- og háþrýstingsumhverfi, sem bætir endingartíma og öryggi véla.
Skip: Lykilþættir sem notaðir eru sem þrýstitæki fyrir skip, svo sem þrýstihylki, neðansjávarþrýsti osfrv. Framúrskarandi tæringarþol og slitþol ZrC getur tryggt stöðugan rekstur þrýsta í flóknu umhverfi eins og sjó.
Rafmagn: Notað sem varmaskiptar, varmaskiptar, varmaskiptarör og aðrir íhlutir í stóriðnaði. Framúrskarandi háhitaþol og tæringarþol ZrC getur tryggt stöðugan rekstur þessara íhluta í háhita og ætandi umhverfi.

Aðferð 2: Efnafræðileg gufuútfellingaraðferð

Chemical Vapor Deposition (CVD) er aðferð til að framkvæma efnahvörf við -gasfasa aðstæður. Það notar gas-fasa undanfara til að brotna niður í ZrC við háan hita og setja það á yfirborð undirlagsins. Þessi aðferð getur stjórnað formgerð og uppbyggingu efna og útbúið ZrC kvikmyndir með sérstakri formgerð og stærð.
1. Meginregla
Meginreglan um efnagufuútfellingu byggist á niðurbrotshvörfum forefna gas-fasa (eins og sirkontetraklóríðs og kolvetnislofttegunda) við háan hita, sem framleiðir ZrC og samsvarandi-afurðarlofttegundir. Hvarfjöfnan er sem hér segir (tekið sirkontetraklóríð og metan sem dæmi):
ZrCl4+CH4→ZrC+4HCl
2. Skref
Sérstök skref efnagufuútfellingaraðferðar eru sem hér segir:

3. Kostir og gallar
Kostur:
Stýranleg formgerð: Efnafræðileg gufuútfelling getur stjórnað formgerð og uppbyggingu efna og útbúið ZrC kvikmyndir með sérstakri formgerð og stærð.
Sterk þekju: CVD tækni getur þekja yfirborð efnisins sem er afhent, framleiðir þykka húðun og flókna stefnuvirka uppbyggingu, hentugur til að framleiða húðun í öfgakenndum rýmum.
Framúrskarandi frammistaða: CVD húðun sem sett er á yfirborð efnisins sem er afhent hefur góða vélræna og rafræna eiginleika, svo sem slitþol og tæringarþol.
Lágur kostnaður: samanborið við sol hlaupaðferðina er búnaðarkostnaður efnagufuútfellingaraðferðarinnar lægri og hægt er að framleiða stór-framleiðsla.
Ókostir:
Dýr búnaður: Efnafræðileg gufuútfelling krefst búnaðar eins og há-viðbragðsofna og gas-fasa forveraflutningakerfi, sem eru dýr.
Miklar tæknilegar kröfur: Efnafræðileg gufuútfelling krefst nákvæmrar stjórnunar á hvarfskilyrðum (svo sem hitastigi, þrýstingi, gasflæðishraða osfrv.) Og hefur miklar tæknilegar kröfur.
Mengun: Útblástursloftið sem myndast með efnagufuútfellingu inniheldur-afurðarlofttegundir (eins og HCl), sem hafa ákveðna mengun.
Takmarkanir: Kemísk gufuútfelling er aðeins hægt að nota fyrir efni sem hægt er að gufa upp og fyrir ákveðin efni eins og málma og lífræn efnasambönd sem ekki er hægt að gufa upp við stofuhita er ekki hægt að nota CVD til útfellingar.

4. Umsóknardæmi
Þunnar filmur úr sirkon sem eru unnar með efnagufuútfellingu eru mikið notaðar á sviðum eins og rafeindatækni, ljósatækni og hvata. Til dæmis:

Rafeindatækni: Efni sem notuð eru til að framleiða há-afl rafeindatæki og hátíðnirásir. ZrC þunnar filmur hafa góða leiðni og háan-hitastöðugleika, sem getur bætt afköst og áreiðanleika rafeindatækja.
Optolectronics: Efni sem notuð eru til framleiðslu á ljósþunnum filmum, nanóbyggingum og sjóntækjum. ZrC þunnt kvikmyndir hafa framúrskarandi sjónræna eiginleika, sem geta bætt skilvirkni og afköst sjóntækja.
Hvati: Notað sem hvati eða hvataberi fyrir lífræna myndun, orkubreytingu og umhverfisvernd. ZrC þunnt filmur hafa stórt tiltekið yfirborð og mikla virkni, sem getur bætt hvatavirkni hvata.

 

Aðferð 3: Sol gel aðferð

Sol gel aðferð er aðferð til að útbúa efni í gegnum forvera efni í sól og hlaup ástandi. Við undirbúning ásirkon karbíð, lausninni sem inniheldur sirkonjónir er venjulega blandað saman við viðeigandi kolefnisgjafa til að mynda hlaup og síðan er hlaupinu breytt í ZrC með hitameðferð. Þessi aðferð getur búið til nanó-stærð ZrC agnir með stórt tiltekið yfirborð og mikla virkni.
1. Meginregla
Meginreglan um sol hlaupaðferðina er byggð á vatnsrofinu og fjölþéttingarhvarfinu milli lausnarinnar sem inniheldur sirkonjón (eins og sirkon alkoxíð) og kolefnisgjafa (eins og glúkósa) í vökvafasanum til að mynda hlaup. Eftir þurrkun og hitameðhöndlun fer hlaupið undir kolvetnislækkandi viðbrögð til að mynda ZrC. Viðbragðsjafnan er sem hér segir:
Zr(OR)4+C6H12O6→ZrC+CO2+H2O
2. Skref
Sérstök skref Sol hlaupaðferðarinnar eru sem hér segir:

Á sama tíma hvarf gljúpa uppbyggingin í þurra hlaupinu smám saman og myndaði þéttar ZrC agnir.

3. Kostir og gallar
Kostur:
Nanóstig: Sol hlaupaðferðin getur undirbúið ZrC agnir á nanóstigi með stórt tiltekið yfirborð og mikla virkni.
Einfalt ferli: ferlisflæði sol hlaupaðferðarinnar er tiltölulega einfalt, auðvelt í notkun og gerir sér grein fyrir iðnaðarframleiðslu.
Lágur búnaðarkostnaður: samanborið við efnagufuútfellingu er búnaðarkostnaður við sol hlaupaðferð lægri.
Orkusparnaður: Viðbragðshitastig sol hlaupaðferðarinnar er tiltölulega lágt, sem getur sparað orku.
Ókostir:
Hár hráefniskostnaður: Sol hlaupaðferðin krefst notkunar á há-hreinleika sirkonalkoxíði, glúkósa og öðrum hráefnum og kostnaður við hráefni er hár.
Lítil göt sem eftir eru: Það geta verið eftir smá göt í ZrC ögnunum sem eru unnar með sól-gelaðferðinni, sem hefur áhrif á þéttleika og afköst efnanna.
Hitastýring meðan á hitameðferð stendur: Nákvæm hitastýring er nauðsynleg meðan á hitameðferð stendur til að forðast leifar af kolefni og hafa áhrif á hreinleika ZrC.
Langur viðbragðstími: Viðbragðstími sol hlaupaðferðarinnar er langur, sem hefur áhrif á framleiðslu skilvirkni.
Skaða lífrænna leysiefna: lífrænu leysiefnin sem notuð eru í sol hlaupaðferðinni eru skaðleg mannslíkamanum.

4. Umsóknardæmi
ZrC nanóagnir sem framleiddar eru með sól-gelaðferð eru mikið notaðar á líflæknisfræðilegum, hvata-, rafeinda- og öðrum sviðum. Til dæmis:

Lífeðlisfræði: Notað sem gervi liðir og tannefni. ZrC nanóagnir hafa framúrskarandi lífsamrýmanleika og lífstöðugleika og geta verið samhæfðar vefjum manna án þess að valda höfnunarviðbrögðum.
Hvata: Notað sem hvataberi. ZrC nanóagnir hafa stórt sérstakt yfirborð og mikla virkni, sem getur bætt hvatavirkni hvata.
Raftæki: Efni sem notuð eru til að framleiða-afkastamikil rafeindatæki.Sirkon karbíðnanóagnir hafa framúrskarandi leiðni og háan-hitastöðugleika, sem getur bætt afköst og áreiðanleika rafeindatækja.