ការដុតក្រាហ្វីត និងពេជ្រពហុគ្រីស្តាលីន

(1) លក្ខណៈនៃការផ្សារ បញ្ហាដែលពាក់ព័ន្ធនឹងការផ្សារក្រាហ្វីត និងពេជ្រពហុគ្រីស្តាល់គឺស្រដៀងគ្នាខ្លាំងណាស់ទៅនឹងបញ្ហាដែលជួបប្រទះក្នុងការផ្សារសេរ៉ាមិច។ បើប្រៀបធៀបជាមួយលោហៈ សំណឹកពិបាកធ្វើឱ្យវត្ថុធាតុក្រាហ្វីត និងពេជ្រពហុគ្រីស្តាល់សើម ហើយមេគុណនៃការពង្រីកកម្ដៅរបស់វាគឺខុសគ្នាខ្លាំងពីវត្ថុធាតុរចនាសម្ព័ន្ធទូទៅ។ ទាំងពីរត្រូវបានកំដៅដោយផ្ទាល់នៅក្នុងខ្យល់ ហើយអុកស៊ីតកម្ម ឬកាបូននីយកម្មនឹងកើតឡើងនៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពលើសពី 400 ℃។ ដូច្នេះ ការផ្សារសុញ្ញកាសគួរតែត្រូវបានអនុម័ត ហើយកម្រិតសុញ្ញកាសមិនត្រូវតិចជាង 10-1pa ទេ។ ដោយសារតែកម្លាំងរបស់ទាំងពីរមិនខ្ពស់ ប្រសិនបើមានភាពតានតឹងកម្ដៅក្នុងអំឡុងពេលផ្សារ ស្នាមប្រេះអាចកើតឡើង។ ព្យាយាមជ្រើសរើសលោហៈបំពេញផ្សារដែលមានមេគុណនៃការពង្រីកកម្ដៅទាប ហើយគ្រប់គ្រងអត្រាត្រជាក់យ៉ាងតឹងរ៉ឹង។ ដោយសារតែផ្ទៃនៃវត្ថុធាតុបែបនេះមិនងាយនឹងសើមដោយលោហៈបំពេញសម្រាប់ផ្សារធម្មតាទេ ស្រទាប់ W, Mo និងធាតុផ្សេងទៀតដែលមានកម្រាស់ 2.5 ~ 12.5um អាចត្រូវបានដាក់លើផ្ទៃនៃវត្ថុធាតុគ្រីស្តាល់ច្រើនប្រភេទដូចជា ក្រាហ្វីត និងពេជ្រ ដោយការកែប្រែផ្ទៃ (ថ្នាំកូតក្នុងសុញ្ញកាស ការបាញ់អ៊ីយ៉ុង ការបាញ់ប្លាស្មា និងវិធីសាស្ត្រផ្សេងទៀត) មុនពេលផ្សារ ហើយបង្កើតជាកាប៊ីដដែលត្រូវគ្នាជាមួយពួកវា ឬលោហៈបំពេញសម្រាប់ផ្សារសកម្មភាពខ្ពស់អាចត្រូវបានប្រើ។

ក្រាហ្វីត និងពេជ្រមានថ្នាក់ជាច្រើន ដែលខុសគ្នាទាំងទំហំភាគល្អិត ដង់ស៊ីតេ ភាពបរិសុទ្ធ និងទិដ្ឋភាពផ្សេងៗទៀត ហើយមានលក្ខណៈផ្សារខុសៗគ្នា។ លើសពីនេះ ប្រសិនបើសីតុណ្ហភាពនៃវត្ថុធាតុពេជ្រពហុគ្រីស្តាល់លើសពី 1000 ℃ សមាមាត្រពាក់ពហុគ្រីស្តាល់ចាប់ផ្តើមថយចុះ ហើយសមាមាត្រពាក់ថយចុះជាង 50% នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពលើសពី 1200 ℃។ ដូច្នេះ នៅពេលផ្សារពេជ្រដោយសុញ្ញកាស សីតុណ្ហភាពផ្សារត្រូវតែគ្រប់គ្រងឱ្យនៅក្រោម 1200 ℃ ហើយកម្រិតសុញ្ញកាសមិនត្រូវតិចជាង 5 × 10-2Pa ឡើយ។

(2) ជម្រើសនៃលោហៈធាតុបំពេញសម្រាប់ផ្សារគឺផ្អែកលើការប្រើប្រាស់ និងដំណើរការលើផ្ទៃ។ នៅពេលប្រើជាសម្ភារៈធន់នឹងកំដៅ លោហៈធាតុបំពេញសម្រាប់ផ្សារដែលមានសីតុណ្ហភាពផ្សារខ្ពស់ និងធន់នឹងកំដៅល្អត្រូវតែជ្រើសរើស។ ចំពោះសម្ភារៈធន់នឹងការច្រេះគីមី លោហៈធាតុបំពេញសម្រាប់ផ្សារដែលមានសីតុណ្ហភាពផ្សារទាប និងធន់នឹងការច្រេះល្អត្រូវបានជ្រើសរើស។ ចំពោះក្រាហ្វីតបន្ទាប់ពីការព្យាបាលលោហធាតុលើផ្ទៃ សំណរស្ពាន់សុទ្ធដែលមានភាពបត់បែនខ្ពស់ និងធន់នឹងការច្រេះល្អអាចត្រូវបានប្រើ។ សំណរសកម្មដែលមានមូលដ្ឋានលើប្រាក់ និងសំណរសកម្មដែលមានមូលដ្ឋានលើទង់ដែងមានភាពសើម និងភាពរលូនល្អចំពោះក្រាហ្វីត និងពេជ្រ ប៉ុន្តែសីតុណ្ហភាពសេវាកម្មនៃសន្លាក់ដែលផ្សារគឺពិបាកលើសពី 400 ℃។ សម្រាប់សមាសធាតុក្រាហ្វីត និងឧបករណ៍ពេជ្រដែលប្រើរវាង 400 ℃ និង 800 ℃ លោហៈធាតុបំពេញមូលដ្ឋានមាស មូលដ្ឋានប៉ាឡាដ្យូម មូលដ្ឋានម៉ង់ហ្គាណែស ឬទីតានីញ៉ូមជាធម្មតាត្រូវបានប្រើ។ ចំពោះសន្លាក់ដែលប្រើរវាង 800 ℃ និង 1000 ℃ លោហៈធាតុបំពេញដែលមានមូលដ្ឋានលើនីកែល ឬខួងគួរតែត្រូវបានប្រើ។ នៅពេលដែលសមាសធាតុក្រាហ្វីតត្រូវបានប្រើលើសពី 1000 ℃ លោហធាតុបំពេញលោហៈសុទ្ធ (Ni, PD, Ti) ឬលោហធាតុបំពេញយ៉ាន់ស្ព័រដែលមានផ្ទុកម៉ូលីបដិន Mo, Ta និងធាតុផ្សេងទៀតដែលអាចបង្កើតជាកាប៊ីតជាមួយកាបូនអាចត្រូវបានប្រើ។

ចំពោះ​ក្រាហ្វីត ឬ​ពេជ្រ​ដែល​មិន​មាន​ការ​ព្យាបាល​លើ​ផ្ទៃ លោហធាតុ​បំពេញ​សកម្ម​ក្នុង​តារាង​ទី 16 អាច​ប្រើ​សម្រាប់​ការ​ផ្សារ​ដោយ​ផ្ទាល់។ លោហធាតុ​បំពេញ​ភាគច្រើន​ទាំងនេះ​គឺជា​យ៉ាន់ស្ព័រ​គោលពីរ ឬ​យ៉ាន់ស្ព័រ​បី​ជាន់​ដែល​មាន​មូលដ្ឋាន​លើ​ទីតានីញ៉ូម។ ទីតានីញ៉ូម​សុទ្ធ​មាន​ប្រតិកម្ម​ខ្លាំង​ជាមួយ​ក្រាហ្វីត ដែល​អាច​បង្កើត​ជា​ស្រទាប់​កាបូអ៊ីដ​ក្រាស់​ខ្លាំង ហើយ​មេគុណ​ពង្រីក​លីនេអ៊ែរ​របស់​វា​គឺ​ខុសគ្នា​ទាំងស្រុង​ពី​ក្រាហ្វីត ដែល​ងាយ​នឹង​បង្កើត​ស្នាម​ប្រេះ ដូច្នេះ​វា​មិន​អាច​ប្រើ​ជា​សារធាតុ​ផ្សារ​បាន​ទេ។ ការ​បន្ថែម Cr និង Ni ទៅ Ti អាច​កាត់បន្ថយ​ចំណុច​រលាយ និង​បង្កើន​ភាព​សើម​ជាមួយ​សេរ៉ាមិច។ Ti គឺជា​យ៉ាន់ស្ព័រ​បី​ជាន់ ដែល​ភាគច្រើន​ផ្សំ​ឡើង​ពី Ti Zr រួម​ជាមួយ​នឹង​ការ​បន្ថែម TA, Nb និង​ធាតុ​ផ្សេង​ទៀត។ វា​មាន​មេគុណ​ពង្រីក​លីនេអ៊ែរ​ទាប ដែល​អាច​កាត់បន្ថយ​ភាព​តានតឹង​នៃ​ការ​ផ្សារ។ យ៉ាន់ស្ព័រ​បី​ជាន់​ដែល​ភាគច្រើន​ផ្សំ​ឡើង​ពី Ti Cu គឺ​សមរម្យ​សម្រាប់​ការ​ផ្សារ​ក្រាហ្វីត និង​ដែកថែប ហើយ​សន្លាក់​មាន​ភាព​ធន់​នឹង​ការ​ច្រេះ​ខ្ពស់។

តារាងទី 16 លោហធាតុបំពេញសម្រាប់ផ្សារដោយផ្ទាល់នៃក្រាហ្វីត និងពេជ្រ

តារាងទី 16 លោហធាតុបំពេញសម្រាប់ផ្សារដោយផ្ទាល់នៃក្រាហ្វីត និងពេជ្រ
(3) ដំណើរការផ្សារ វិធីសាស្រ្តផ្សារក្រាហ្វីតអាចបែងចែកជាពីរប្រភេទ មួយគឺផ្សារបន្ទាប់ពីការផ្សារលោហៈលើផ្ទៃ និងមួយទៀតគឺផ្សារដោយមិនព្យាបាលផ្ទៃ។ មិនថាប្រើវិធីសាស្ត្រណាក៏ដោយ ការផ្សារត្រូវតែព្យាបាលជាមុនមុនពេលផ្គុំ ហើយសារធាតុកខ្វក់លើផ្ទៃនៃវត្ថុធាតុក្រាហ្វីតត្រូវជូតសម្អាតដោយអាល់កុល ឬអាសេតូន។ ក្នុងករណីផ្សារលោហៈលើផ្ទៃ ស្រទាប់ Ni, Cu ឬស្រទាប់ Ti, Zr ឬម៉ូលីបដិនឌីស៊ីតត្រូវដាក់លើផ្ទៃក្រាហ្វីតដោយការបាញ់ប្លាស្មា ហើយបន្ទាប់មកលោហៈបំពេញដែលមានមូលដ្ឋានលើទង់ដែង ឬលោហៈបំពេញដែលមានមូលដ្ឋានលើប្រាក់ត្រូវប្រើសម្រាប់ផ្សារ។ ការផ្សារដោយផ្ទាល់ជាមួយនឹងសារធាតុផ្សារសកម្មគឺជាវិធីសាស្ត្រដែលប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយបំផុតនាពេលបច្ចុប្បន្ន។ សីតុណ្ហភាពផ្សារអាចត្រូវបានជ្រើសរើសតាមសារធាតុផ្សារដែលមានផ្តល់ជូននៅក្នុងតារាងទី 16។ សារធាតុផ្សារអាចត្រូវបានគៀបនៅចំកណ្តាលសន្លាក់ផ្សារ ឬនៅជិតចុងម្ខាង។ នៅពេលផ្សារជាមួយលោហៈដែលមានមេគុណពង្រីកកម្ដៅខ្ពស់ Mo ឬ Ti ដែលមានកម្រាស់ជាក់លាក់អាចត្រូវបានប្រើជាស្រទាប់ទ្រនាប់កម្រិតមធ្យម។ ស្រទាប់អន្តរកាលអាចបង្កើតការខូចទ្រង់ទ្រាយប្លាស្ទិកក្នុងអំឡុងពេលផ្សារកំដៅ ស្រូបយកភាពតានតឹងកម្ដៅ និងជៀសវាងការប្រេះក្រាហ្វីត។ ឧទាហរណ៍ Mo ត្រូវបានប្រើជាចំណុចភ្ជាប់អន្តរកាលសម្រាប់ការផ្សារដោយសុញ្ញកាសនៃសមាសធាតុក្រាហ្វីត និងហាស្តេឡូអ៊ីន។ ដែកផ្សារ B-pd60ni35cr5 ដែលមានភាពធន់នឹងការច្រេះអំបិលរលាយ និងវិទ្យុសកម្មល្អត្រូវបានប្រើ។ សីតុណ្ហភាពផ្សារគឺ 1260 ℃ ហើយសីតុណ្ហភាពត្រូវបានរក្សាទុករយៈពេល 10 នាទី។

ពេជ្រធម្មជាតិអាចត្រូវបានផ្សារដោយផ្ទាល់ជាមួយ b-ag68.8cu16.7ti4.5, b-ag66cu26ti8 និងសារធាតុផ្សារសកម្មផ្សេងទៀត។ ការផ្សារត្រូវតែអនុវត្តក្រោមការការពារអារហ្គុនទាប ឬការការពារអារហ្គុនទាប។ សីតុណ្ហភាពផ្សារមិនគួរលើសពី 850 ℃ ទេ ហើយអត្រាកំដៅលឿនជាងមុនគួរតែត្រូវបានជ្រើសរើស។ ពេលវេលាកាន់នៅសីតុណ្ហភាពផ្សារមិនគួរយូរពេកទេ (ជាទូទៅប្រហែល 10 វិនាទី) ដើម្បីជៀសវាងការបង្កើតស្រទាប់ស្អិតជាប់គ្នានៅចំណុចប្រសព្វ។ នៅពេលផ្សារពេជ្រ និងយ៉ាន់ស្ព័រ ស្រទាប់ផ្លាស្ទិចអន្តរ ឬស្រទាប់យ៉ាន់ស្ព័រពង្រីកទាបគួរតែត្រូវបានបន្ថែមសម្រាប់ការផ្លាស់ប្តូរ ដើម្បីការពារការខូចខាតនៃគ្រាប់ពេជ្រដែលបណ្តាលមកពីភាពតានតឹងកម្ដៅហួសហេតុ។ ឧបករណ៍បង្វិល ឬឧបករណ៍ខួងសម្រាប់ម៉ាស៊ីនដែលមានភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ត្រូវបានផលិតដោយដំណើរការផ្សារ ដែលផ្សារពេជ្រភាគល្អិតតូចៗចំនួន 20 ~ 100mg ទៅលើតួដែក ហើយកម្លាំងភ្ជាប់នៃសន្លាក់ផ្សារឈានដល់ 200 ~ 250mpa។

ពេជ្រពហុគ្រីស្តាលីនអាចត្រូវបានផ្សារដោយអណ្តាតភ្លើង ប្រេកង់ខ្ពស់ ឬសុញ្ញកាស។ ការផ្សារប្រេកង់ខ្ពស់ ឬការផ្សារដោយអណ្តាតភ្លើងត្រូវតែប្រើសម្រាប់កាំបិតកាត់ដែករាងជារង្វង់ពេជ្រ ឬថ្ម។ លោហៈបំពេញផ្សារសកម្ម Ag Cu Ti ដែលមានចំណុចរលាយទាបត្រូវតែជ្រើសរើស។ សីតុណ្ហភាពផ្សារត្រូវតែគ្រប់គ្រងក្រោម 850 ℃ ពេលវេលាកំដៅមិនត្រូវយូរពេកទេ ហើយអត្រាត្រជាក់យឺតត្រូវតែប្រើ។ បំណែកពេជ្រពហុគ្រីស្តាលីនដែលប្រើក្នុងការខួងប្រេងកាត និងការខួងភូគព្ភសាស្ត្រមានលក្ខខណ្ឌការងារមិនល្អ និងទ្រាំទ្រនឹងបន្ទុកផលប៉ះពាល់ខ្លាំង។ លោហៈបំពេញផ្សារដែលមានមូលដ្ឋានលើនីកែលអាចត្រូវបានជ្រើសរើស ហើយបន្ទះស្ពាន់សុទ្ធអាចត្រូវបានប្រើជាស្រទាប់កណ្តាលសម្រាប់ការផ្សារដោយសុញ្ញកាស។ ឧទាហរណ៍ គ្រាប់ពេជ្រពហុគ្រីស្តាលីនរាងជួរឈរទំហំ 4.5 ~ 4.5 មីលីម៉ែត្រចំនួន 350 ~ 400 គ្រាប់ត្រូវបានផ្សារចូលទៅក្នុងរន្ធដែក 35CrMo ឬ 40CrNiMo ដើម្បីបង្កើតជាធ្មេញកាត់។ ការផ្សារដោយសុញ្ញកាសត្រូវបានអនុម័ត ហើយកម្រិតសុញ្ញកាសមិនតិចជាង 5 × 10-2Pa សីតុណ្ហភាពផ្សារគឺ 1020 ± 5 ℃ ពេលវេលាកាន់គឺ 20 ± 2 នាទី ហើយកម្លាំងកាត់នៃសន្លាក់ផ្សារគឺធំជាង 200mpa។

អំឡុងពេលផ្សារដែក ទម្ងន់ខ្លួនឯងនៃការផ្សារត្រូវតែប្រើសម្រាប់ការផ្គុំ និងការកំណត់ទីតាំងឱ្យបានច្រើនតាមដែលអាចធ្វើទៅបាន ដើម្បីធ្វើឱ្យផ្នែកលោហៈសង្កត់លើសម្ភារៈក្រាហ្វីត ឬវត្ថុធាតុពហុគ្រីស្តាលីននៅផ្នែកខាងលើ។ នៅពេលប្រើគ្រឿងបរិក្ខារសម្រាប់ការកំណត់ទីតាំង សម្ភារៈគ្រឿងបរិក្ខារត្រូវតែជាវត្ថុធាតុដែលមានមេគុណពង្រីកកម្ដៅស្រដៀងគ្នាទៅនឹងការផ្សារដែក។


ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី ១៣ ខែមិថុនា ឆ្នាំ ២០២២