ઔદ્યોગિક ઉત્પાદનના "ભૌતિક બ્રહ્માંડ" માં, ટાઇટેનિયમ કાર્બાઇડ (TiC), સિલિકોન કાર્બાઇડ (SiC), અને સિમેન્ટેડ કાર્બાઇડ (સામાન્ય રીતે ટંગસ્ટન કાર્બાઇડ - કોબાલ્ટ, વગેરે પર આધારિત) ત્રણ ચમકતા "સ્ટાર મટિરિયલ્સ" છે. તેમના અનન્ય ગુણધર્મો સાથે, તેઓ વિવિધ ક્ષેત્રોમાં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે. આજે, આપણે આ ત્રણેય મટિરિયલ્સ વચ્ચેના ગુણધર્મોમાં તફાવતો અને તે પરિસ્થિતિઓ પર ઊંડાણપૂર્વક નજર નાખીશું જ્યાં તેઓ શ્રેષ્ઠ છે!
I. ભૌતિક ગુણધર્મોની હેડ-ટુ-હેડ સરખામણી
| સામગ્રીનો પ્રકાર | કઠિનતા (સંદર્ભ મૂલ્ય) | ઘનતા (ગ્રામ/સેમી³) | પ્રતિકાર પહેરો | ઉચ્ચ - તાપમાન પ્રતિકાર | રાસાયણિક સ્થિરતા | કઠિનતા |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ટાઇટેનિયમ કાર્બાઇડ (TiC) | ૨૮૦૦ - ૩૨૦૦ એચવી | ૪.૯ – ૫.૩ | ઉત્તમ (મુશ્કેલ તબક્કાઓ દ્વારા પ્રભુત્વ) | ≈1400℃ પર સ્થિર | એસિડ અને આલ્કલીસ સામે પ્રતિરોધક (મજબૂત ઓક્સિડાઇઝિંગ એસિડ સિવાય) | પ્રમાણમાં ઓછું (બરડપણું વધુ સ્પષ્ટ છે) |
| સિલિકોન કાર્બાઇડ (SiC) | 2500 - 3000HV (SiC સિરામિક્સ માટે) | ૩.૧ – ૩.૨ | ઉત્કૃષ્ટ (સહસંયોજક બંધન રચના દ્વારા મજબૂત) | ≈1600℃ પર સ્થિર (સિરામિક સ્થિતિમાં) | અત્યંત મજબૂત (મોટાભાગના રાસાયણિક માધ્યમો સામે પ્રતિરોધક) | મધ્યમ (સિરામિક સ્થિતિમાં બરડ; સિંગલ સ્ફટિકોમાં કઠિનતા હોય છે) |
| સિમેન્ટેડ કાર્બાઇડ (ઉદાહરણ તરીકે WC – Co) | ૧૨૦૦ - ૧૮૦૦ એચવી | ૧૩ - ૧૫ (ડબલ્યુસી - કો શ્રેણી માટે) | અપવાદરૂપ (WC હાર્ડ ફેઝ + કો-બાઈન્ડર) | ≈800 – 1000℃ (કો સામગ્રી પર આધાર રાખે છે) | એસિડ, આલ્કલી અને ઘર્ષક ઘસારો સામે પ્રતિરોધક | પ્રમાણમાં સારું (કો-બાઈન્ડર તબક્કો કઠિનતા વધારે છે) |
મિલકતનું વિભાજન:
- ટાઇટેનિયમ કાર્બાઇડ (TiC): તેની કઠિનતા હીરા જેટલી જ છે, જે તેને સુપર-હાર્ડ મટીરીયલ પરિવારનો સભ્ય બનાવે છે. તેની ઊંચી ઘનતા ચોકસાઇવાળા સાધનોમાં ચોક્કસ સ્થિતિ માટે પરવાનગી આપે છે જેને "વેઇટિંગ" ની જરૂર હોય છે. જો કે, તેમાં ઉચ્ચ બરડપણું છે અને અસર હેઠળ ચીપિંગ થવાની સંભાવના છે, તેથી તે સ્થિર, ઓછી અસરવાળા કટીંગ/ઘર-પ્રતિરોધક દૃશ્યો માટે વધુ યોગ્ય છે. ઉદાહરણ તરીકે, તેનો ઉપયોગ ઘણીવાર ટૂલ્સ પર કોટિંગ તરીકે થાય છે. TiC કોટિંગ સુપર-હાર્ડ અને ઘસારો-પ્રતિરોધક છે, જેમ કે હાઇ-સ્પીડ સ્ટીલ અને સિમેન્ટેડ કાર્બાઇડ ટૂલ્સ પર "રક્ષણાત્મક બખ્તર" મૂકવું. સ્ટેનલેસ સ્ટીલ અને એલોય સ્ટીલને કાપતી વખતે, તે ઉચ્ચ તાપમાનનો સામનો કરી શકે છે અને ઘસારો ઘટાડી શકે છે, ટૂલ લાઇફને નોંધપાત્ર રીતે લંબાવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ફિનિશિંગ મિલિંગ કટરના કોટિંગમાં, તે ઝડપી અને સ્થિર કટીંગને સક્ષમ કરે છે.
- સિલિકોન કાર્બાઇડ (SiC): "ઉચ્ચ-તાપમાન પ્રતિકારમાં શ્રેષ્ઠ પ્રદર્શન કરનાર"! તે 1600℃ થી ઉપર સ્થિર પ્રદર્શન જાળવી શકે છે. સિરામિક સ્થિતિમાં, તેની રાસાયણિક સ્થિરતા નોંધપાત્ર છે અને તે એસિડ અને આલ્કલી સાથે ભાગ્યે જ પ્રતિક્રિયા આપે છે (હાઇડ્રોફ્લોરિક એસિડ જેવા કેટલાક સિવાય). જો કે, સિરામિક સામગ્રી માટે બરડપણું એક સામાન્ય સમસ્યા છે. તેમ છતાં, સિંગલ-ક્રિસ્ટલ સિલિકોન કાર્બાઇડ (જેમ કે 4H-SiC) એ કઠિનતામાં સુધારો કર્યો છે અને સેમિકન્ડક્ટર અને ઉચ્ચ-આવર્તન ઉપકરણોમાં પુનરાગમન કરી રહ્યું છે. ઉદાહરણ તરીકે, SiC-આધારિત સિરામિક સાધનો સિરામિક સાધનોમાં "ટોચના વિદ્યાર્થીઓ" છે. તેમની પાસે ઉચ્ચ-તાપમાન પ્રતિકાર અને રાસાયણિક સ્થિરતા છે. ઉચ્ચ-કઠિનતા એલોય (જેમ કે નિકલ-આધારિત એલોય) અને બરડ સામગ્રી (જેમ કે કાસ્ટ આયર્ન) કાપતી વખતે, તેઓ ટૂલ ચોંટવાની સંભાવના ધરાવતા નથી અને ધીમા ઘસારો ધરાવે છે. જો કે, બરડપણાને કારણે, તેઓ ઓછા વિક્ષેપિત કટીંગ અને ઉચ્ચ ચોકસાઇ સાથે સમાપ્ત કરવા માટે વધુ યોગ્ય છે.
- સિમેન્ટેડ કાર્બાઇડ (WC – Co): "કટીંગ ક્ષેત્રમાં ટોચના સ્તરનો ખેલાડી"! લેથ ટૂલ્સથી લઈને CNC મિલિંગ કટર સુધી, મિલિંગ સ્ટીલથી લઈને ડ્રિલિંગ સ્ટોન સુધી, તે દરેક જગ્યાએ મળી શકે છે. ઓછી Co સામગ્રી (જેમ કે YG3X) સાથે સિમેન્ટેડ કાર્બાઇડ ફિનિશિંગ માટે યોગ્ય છે, જ્યારે ઉચ્ચ Co સામગ્રી (જેમ કે YG8) સાથે સારી અસર પ્રતિકારકતા ધરાવે છે અને તે સરળતાથી રફ મશીનિંગનો સામનો કરી શકે છે. WC હાર્ડ ફેઝ "ઘસારો" માટે જવાબદાર છે, અને Co બાઈન્ડર WC કણોને એકસાથે રાખવા માટે "ગુંદર" ની જેમ કાર્ય કરે છે, કઠિનતા અને કઠિનતા બંને જાળવી રાખે છે. જોકે તેનો ઉચ્ચ-તાપમાન પ્રતિકાર પહેલા બે જેટલો સારો નથી, તેનું સંતુલિત એકંદર પ્રદર્શન તેને કટીંગથી લઈને ઘસારો-પ્રતિરોધક ઘટકો સુધીના વિવિધ દૃશ્યો માટે યોગ્ય બનાવે છે.
II. એપ્લિકેશન ક્ષેત્રો પૂરજોશમાં
1. કટીંગ ટૂલ ફીલ્ડ
- ટાઇટેનિયમ કાર્બાઇડ (TiC): ઘણીવાર ટૂલ્સ પર કોટિંગ તરીકે કામ કરે છે! સુપર - હાર્ડ અને ઘસારો - પ્રતિરોધક TiC કોટિંગ હાઇ - સ્પીડ સ્ટીલ અને સિમેન્ટેડ કાર્બાઇડ ટૂલ્સ પર "રક્ષણાત્મક બખ્તર" મૂકે છે. સ્ટેનલેસ સ્ટીલ અને એલોય સ્ટીલને કાપતી વખતે, તે ઊંચા તાપમાનનો સામનો કરી શકે છે અને ઘસારો ઘટાડી શકે છે, જેનાથી ટૂલનું જીવન નોંધપાત્ર રીતે લંબાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, ફિનિશિંગ મિલિંગ કટરના કોટિંગમાં, તે ઝડપી અને સ્થિર કટીંગને સક્ષમ બનાવે છે.
- સિલિકોન કાર્બાઇડ (SiC): સિરામિક સાધનોમાં "ટોચનો વિદ્યાર્થી"! SiC આધારિત સિરામિક સાધનોમાં ઉચ્ચ તાપમાન પ્રતિકાર અને રાસાયણિક સ્થિરતા હોય છે. ઉચ્ચ કઠિનતાવાળા એલોય (જેમ કે નિકલ આધારિત એલોય) અને બરડ સામગ્રી (જેમ કે કાસ્ટ આયર્ન) કાપતી વખતે, તેઓ ટૂલ ચોંટવાની સંભાવના ધરાવતા નથી અને ધીમા ઘસારામાં હોય છે. જો કે, બરડપણાને કારણે, તેઓ ઓછા વિક્ષેપિત કટીંગ અને ઉચ્ચ ચોકસાઇ સાથે ફિનિશિંગ માટે વધુ યોગ્ય છે.
- સિમેન્ટેડ કાર્બાઇડ (WC – Co): "કટીંગ ક્ષેત્રમાં ટોચના સ્તરનો ખેલાડી"! લેથ ટૂલ્સથી લઈને CNC મિલિંગ કટર સુધી, મિલિંગ સ્ટીલથી લઈને ડ્રિલિંગ સ્ટોન સુધી, તે દરેક જગ્યાએ મળી શકે છે. ઓછી Co સામગ્રી (જેમ કે YG3X) સાથે સિમેન્ટેડ કાર્બાઇડ ફિનિશિંગ માટે યોગ્ય છે, જ્યારે ઉચ્ચ Co સામગ્રી (જેમ કે YG8) સાથે સારી અસર પ્રતિકારકતા ધરાવે છે અને સરળતાથી રફ મશીનિંગનો સામનો કરી શકે છે.
2. વસ્ત્રો - પ્રતિરોધક ઘટક ક્ષેત્ર
- ટાઇટેનિયમ કાર્બાઇડ (TiC): ચોકસાઇવાળા મોલ્ડમાં "ઘર્ષણ-પ્રતિરોધક ચેમ્પિયન" તરીકે કાર્ય કરે છે! ઉદાહરણ તરીકે, પાવડર ધાતુશાસ્ત્રના મોલ્ડમાં, જ્યારે ધાતુના પાવડરને દબાવવામાં આવે છે, ત્યારે TiC ઇન્સર્ટ ઘર્ષણ-પ્રતિરોધક હોય છે અને ઉચ્ચ ચોકસાઇ ધરાવે છે, જે ખાતરી કરે છે કે દબાયેલા ભાગોમાં ચોક્કસ પરિમાણો અને સારી સપાટી હોય છે, અને મોટા પાયે ઉત્પાદન દરમિયાન "ખામી" થવાની સંભાવના નથી.
- સિલિકોન કાર્બાઇડ (SiC): ઘસારો પ્રતિકાર અને ઉચ્ચ-તાપમાન પ્રતિકારના "ડબલ બફ" થી સંપન્ન! SiC સિરામિક્સથી બનેલા ઉચ્ચ-તાપમાન ભઠ્ઠીઓમાં રોલર્સ અને બેરિંગ્સ 1000℃ થી વધુ તાપમાને પણ નરમ પડતા નથી અથવા ઘસાઈ જતા નથી. ઉપરાંત, SiCથી બનેલા સેન્ડબ્લાસ્ટિંગ સાધનોમાં નોઝલ રેતીના કણોના પ્રભાવનો સામનો કરી શકે છે, અને તેમની સેવા જીવન સામાન્ય સ્ટીલ નોઝલ કરતા અનેક ગણી લાંબી હોય છે.
- સિમેન્ટેડ કાર્બાઇડ (WC – Co): એક "બહુમુખી ઘસારો - પ્રતિરોધક નિષ્ણાત"! ખાણ ડ્રિલ બિટ્સમાં સિમેન્ટેડ કાર્બાઇડ દાંત ખડકોને નુકસાન વિના કચડી શકે છે; શિલ્ડ મશીન ટૂલ્સ પર સિમેન્ટેડ કાર્બાઇડ કટર માટી અને રેતીના પથ્થરનો સામનો કરી શકે છે, અને હજારો મીટર ટનલ કર્યા પછી પણ "તેમનું સંયમ" રાખી શકે છે. મોબાઇલ ફોન વાઇબ્રેશન મોટર્સમાં તરંગી વ્હીલ્સ પણ સ્થિર કંપન સુનિશ્ચિત કરવા માટે ઘસારો પ્રતિકાર માટે સિમેન્ટેડ કાર્બાઇડ પર આધાર રાખે છે.
૩. ઇલેક્ટ્રોનિક્સ/સેમિકન્ડક્ટર ક્ષેત્ર
- ટાઇટેનિયમ કાર્બાઇડ (TiC): કેટલાક ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકોમાં દેખાય છે જેને ઉચ્ચ તાપમાન અને ઉચ્ચ વસ્ત્રો પ્રતિકારની જરૂર હોય છે! ઉદાહરણ તરીકે, ઉચ્ચ શક્તિવાળા ઇલેક્ટ્રોન ટ્યુબના ઇલેક્ટ્રોડમાં, TiC ઉચ્ચ તાપમાન પ્રતિકાર, સારી વિદ્યુત વાહકતા અને વસ્ત્રો પ્રતિકાર ધરાવે છે, જે ઉચ્ચ તાપમાન વાતાવરણમાં સ્થિર કામગીરીને સક્ષમ બનાવે છે અને ઇલેક્ટ્રોનિક સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન સુનિશ્ચિત કરે છે.
- સિલિકોન કાર્બાઇડ (SiC): "સેમિકન્ડક્ટર્સમાં એક નવું પ્રિય"! SiC સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણો (જેમ કે SiC પાવર મોડ્યુલ્સ) ઉત્તમ ઉચ્ચ-આવર્તન, ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ અને ઉચ્ચ-તાપમાન પ્રદર્શન ધરાવે છે. જ્યારે ઇલેક્ટ્રિક વાહનો અને ફોટોવોલ્ટેઇક ઇન્વર્ટરમાં ઉપયોગ થાય છે, ત્યારે તેઓ કાર્યક્ષમતામાં નોંધપાત્ર સુધારો કરી શકે છે અને વોલ્યુમ ઘટાડી શકે છે. ઉપરાંત, SiC વેફર્સ ઉચ્ચ-આવર્તન અને ઉચ્ચ-તાપમાન ચિપ્સના ઉત્પાદન માટે "પાયો" છે, અને 5G બેઝ સ્ટેશન અને એવિઓનિક્સમાં ખૂબ અપેક્ષિત છે.
- સિમેન્ટેડ કાર્બાઇડ (WC – Co): ઇલેક્ટ્રોનિક પ્રોસેસિંગમાં "ચોકસાઇ સાધન"! PCB ડ્રિલિંગ માટે સિમેન્ટેડ કાર્બાઇડ ડ્રીલ્સનો વ્યાસ 0.1mm જેટલો નાનો હોઈ શકે છે અને સરળતાથી તૂટ્યા વિના ચોક્કસ રીતે ડ્રિલ કરી શકાય છે. ચિપ પેકેજિંગ મોલ્ડમાં સિમેન્ટેડ કાર્બાઇડ ઇન્સર્ટમાં ઉચ્ચ ચોકસાઇ અને ઘસારો પ્રતિકાર હોય છે, જે ચિપ પિનના સચોટ અને સ્થિર પેકેજિંગની ખાતરી કરે છે.
III. કેવી રીતે પસંદગી કરવી?
- અત્યંત કઠિનતા અને ચોક્કસ ઘસારો પ્રતિકાર માટે→ ટાઇટેનિયમ કાર્બાઇડ (TiC) પસંદ કરો! ઉદાહરણ તરીકે, પ્રિસિઝન મોલ્ડ કોટિંગ્સ અને સુપર-હાર્ડ ટૂલ કોટિંગ્સમાં, તે ઘસારાને "સામનો" કરી શકે છે અને ચોકસાઇ જાળવી શકે છે.
- ઉચ્ચ તાપમાન પ્રતિકાર, રાસાયણિક સ્થિરતા, અથવા સેમિકન્ડક્ટર/ઉચ્ચ આવર્તન ઉપકરણો પર કામ કરવા માટે→ સિલિકોન કાર્બાઇડ (SiC) પસંદ કરો! તે ઉચ્ચ-તાપમાન ભઠ્ઠીના ઘટકો અને SiC પાવર ચિપ્સ માટે અનિવાર્ય છે.
- સંતુલિત એકંદર કામગીરી માટે, કટીંગથી લઈને ઘસારો - પ્રતિરોધક એપ્લિકેશનો સુધી બધું આવરી લે છે→ સિમેન્ટેડ કાર્બાઇડ (WC – Co) પસંદ કરો! તે એક "બહુમુખી ખેલાડી" છે જે સાધનો, કવાયતો અને ઘસારો-પ્રતિરોધક ભાગોને આવરી લે છે.
પોસ્ટ સમય: જૂન-૦૯-૨૦૨૫
