အလွန်တိကျသော အင်ဂျင်နီယာစနစ်များတွင်၊ ပစ္စည်းရွေးချယ်မှုသည် ကုန်ကျစရိတ်ဆုံးဖြတ်ချက်မဟုတ်ဘဲ စွမ်းဆောင်ရည်ကို သတ်မှတ်ပေးသော ကန့်သတ်ချက်တစ်ခုဖြစ်သည်။ စက်အခြေခံများ၊ မက်ထရိုလိုဂျီပလက်ဖောင်းများ၊ တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းအဆင့်များနှင့် အလင်းတန်းချိန်ညှိမှုဖွဲ့စည်းပုံများသည် မိုက်ခရိုမီတာမှ နာနိုမီတာအထိ ခံနိုင်ရည်အတိုင်းအတာများတွင် လည်ပတ်ကြသည်။ ဤစကေးများတွင်၊ အပူချိန်တည်ငြိမ်မှု၊ အဏုကြည့်ဖွဲ့စည်းပုံတူညီမှု၊ တုန်ခါမှုကို လျော့ချခြင်းနှင့် ရေရှည်အတိုင်းအတာတည်ငြိမ်မှုတို့သည် အရေးကြီးသော အင်ဂျင်နီယာကန့်သတ်ချက်များ ဖြစ်လာသည်။

ဤနယ်ပယ်တွင် အဓိကပစ္စည်းအမျိုးအစားနှစ်မျိုးကို ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့်အသုံးပြုကြသည်- သဘာဝဂရန်နိုက်နှင့် အဆင့်မြင့်အင်ဂျင်နီယာကြွေထည်များ (ပုံမှန်အားဖြင့် အလူမီနာအခြေခံ သို့မဟုတ် ဆီလီကွန်ကာဗိုက်အခြေခံပစ္စည်းများ)။ နှစ်မျိုးလုံးကို အသုံးပြုကြသည်။တိကျမှုစနစ်များ၎င်းတို့၏ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ မူလအစ၊ အဏုကြည့်ဖွဲ့စည်းပုံများနှင့် စွမ်းဆောင်ရည် ဝိသေသလက္ခဏာများသည် အခြေခံအားဖြင့် ကွဲပြားပါသည်။

ZHHIMG ကဲ့သို့သော ထုတ်လုပ်သူများ တီထွင်ထားသော မြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည်ရှိသော စက်မှုလုပ်ငန်းစနစ်များသည် ဤပစ္စည်းများကို အစားထိုးပစ္စည်းများအဖြစ် မဟုတ်ဘဲ မတူညီသော စနစ်ဗိသုကာပုံစံများအတွက် လုပ်ဆောင်ချက်အရ ကွဲပြားသော ဖြေရှင်းချက်များအဖြစ် မကြာခဏ အကဲဖြတ်ကြသည်။

၁။ ရုပ်ဝတ္ထုသိပ္ပံ အခြေခံများ

၁.၁ ဂရနိုက်: သဘာဝ Polycrystalline Composite ပစ္စည်း

ဂရန်နိုက်သည် မဂ္ဂမာ၏ ဖြည်းဖြည်းချင်းပုံဆောင်ခဲများဖြစ်ပေါ်ခြင်းဖြင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော မီးသင့်ကျောက်တစ်မျိုးဖြစ်သည်။ ၎င်း၏ဖွဲ့စည်းပုံတွင် အဓိကအားဖြင့် အောက်ပါတို့ပါဝင်သည်-

• ကွာ့ဇ် (SiO₂)
• ဖယ်ဒ်စပါ
• မိုက်ကာ

အဏုဇီဝဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ ဝိသေသလက္ခဏာများ

ဂရနိုက်သည် မျိုးကွဲများစွာပါဝင်သော ပုံဆောင်ခဲများပါသော ပစ္စည်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ ၎င်း၏ အမှုန်အမွှားများသည် ကျပန်းတည်ရှိပြီး အောက်ပါတို့ကို ပံ့ပိုးပေးသည့် အပြန်အလှန်ချိတ်ဆက်ထားသော ဖွဲ့စည်းပုံကို ဖွဲ့စည်းပေးသည်။

• မြင့်မားသော ဖိသိပ်အား
• အမှုန်အမွှားနယ်နိမိတ်ပွတ်တိုက်မှုမှတစ်ဆင့် သဘာဝအတိုင်း စိုစွတ်စေခြင်း
• မက်ခရိုစကေးဖြင့် အိုင်ဆိုထရိုပစ်မှ ကွာစီအိုင်ဆိုထရိုပစ် အပြုအမူ

ဤကျပန်းဖြစ်မှုသည် ချို့ယွင်းချက်မဟုတ်ပါ - ၎င်းသည် ၎င်း၏ တုန်ခါမှုစွမ်းဆောင်ရည်၏ မူလအစဖြစ်သည်။

၁.၂ အင်ဂျင်နီယာကြွေထည်များ- ထိန်းချုပ်ထားသော Polycrystalline သို့မဟုတ် Sintered ပစ္စည်းများ

အင်ဂျင်နီယာကြွေထည်များ (Al₂O₃၊ SiC၊ Si₃N₄) ကို အောက်ပါတို့မှတစ်ဆင့် ထုတ်လုပ်သည်-

• အမှုန့်ပေါင်းစပ်ခြင်း
• မြင့်မားသောဖိအားဖြင့်ဖွဲ့စည်းခြင်း
• အပူချိန်မြင့်မားစွာ ပေါင်းထည့်ခြင်း

အဏုဇီဝဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ ဝိသေသလက္ခဏာများ

ဂရနိုက်နှင့်မတူဘဲ၊ ကြွေထည်များသည်-

• အင်ဂျင်နီယာနည်းပညာဖြင့် ပြုလုပ်ထားသော polycrystalline ပစ္စည်းများ
• မြင့်မားစွာထိန်းချုပ်ထားသော အစေ့အရွယ်အစားဖြန့်ဖြူးမှု
• porosity နည်းခြင်း (အဆင့်မြင့်အဆင့်များတွင်)
• ခိုင်မာသော covalent/ionic bonding network များ

၎င်းက အောက်ပါတို့ကို ထုတ်လုပ်ပေးသည်-

• အလွန်မြင့်မားသော တောင့်တင်းမှု
• မာကျောမှုမြင့်မားခြင်း
• ချို့ယွင်းချက်ခံနိုင်ရည်နည်းခြင်း

၁.၃ အခြေခံဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ ကွာခြားချက်

၂။ စက်မှုဂုဏ်သတ္တိများ နှိုင်းယှဉ်ချက်

၂.၁ ဆန့်နိုင်အား မော်ဂျူးလပ်စ်နှင့် တောင့်တင်းမှု

အင်ဂျင်နီယာကြွေထည်များသည် ပုံမှန်အားဖြင့် အောက်ပါတို့ကို ပြသလေ့ရှိသည်-

• Young's modulus: 300–450 GPa (SiC အဆင့်မြင့်)

ဂရန်းနစ်သည် ပုံမှန်အားဖြင့် အောက်ပါတို့ကို ပြသသည်-

• Young ရဲ့ မော်ဂျူး: 50–80 GPa

အင်ဂျင်နီယာ အဓိပ္ပာယ်ဖွင့်ဆိုချက်

ကြွေထည်များသည် သိသိသာသာ မာကျောသည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ-

• ဝန်အားအောက်တွင် elastic ပုံပျက်မှုနည်းပါးခြင်း
• ဖွဲ့စည်းပုံစနစ်များတွင် ပိုမိုမြင့်မားသော ပဲ့တင်ထပ်မှုကြိမ်နှုန်းများ

သို့သော် တောင့်တင်းမှုတစ်ခုတည်းသည် စနစ်တည်ငြိမ်မှုကို အာမမခံနိုင်ပါ။

၂.၂ ကျိုးပဲ့ခြင်း ခံနိုင်ရည်နှင့် ပျက်ကွက်မှုပုံစံများ

အဓိက ကွဲလွဲချက်မှာ အရိုးကျိုးခြင်း အပြုအမူဖြစ်သည်။

ဂရနိုက်

• ကြွေထည်များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ကျိုးပဲ့မှုဒဏ်ခံနိုင်ရည်မြင့်မားခြင်း
• အက်ကွဲကြောင်းများ ပျံ့နှံ့မှုသည် နှေးကွေးပြီး စွမ်းအင် ကုန်ဆုံးစေသည်
• ပျက်စီးမှုသည် ဒေသအလိုက်ဖြစ်တတ်သည်

ကြွေထည်များ:

• ကျိုးပဲ့လွယ်မှုနည်းခြင်း
• ကြွပ်ဆတ်သောပျက်ကွက်မှုမုဒ်
• critical stress ရောက်ရှိသည်နှင့် အက်ကွဲကြောင်းများ ပျံ့နှံ့မှု မြန်ဆန်သည်

၎င်းသည် dynamic loading systems များတွင် အဓိက အင်ဂျင်နီယာ ကန့်သတ်ချက်တစ်ခုဖြစ်သည်။

၂.၃ တုန်ခါမှုကို လျှော့ချပေးသည့် အပြုအမူ

ဂရနိုက်

• အမှုန်အမွှားနယ်နိမိတ်ပွတ်တိုက်မှုကြောင့် အတွင်းပိုင်းစိုထိုင်းဆမြင့်မားခြင်း
• အလယ်အလတ်မှ မြင့်မားသောကြိမ်နှုန်း တုန်ခါမှုများကို ထိရောက်စွာ လျော့ပါးစေခြင်း

ကြွေထည်များ:

• တုန်ခါမှုစွမ်းရည်နိမ့်ကျခြင်း
• တုန်ခါမှုများသည် စွမ်းအင်ဆုံးရှုံးမှု အနည်းဆုံးဖြင့် ထိရောက်စွာ ပျံ့နှံ့သွားသည်

ဒါကြောင့် ဂရန်နိုက်ဟာ အောက်ပါတို့အတွက် အသုံးဝင်ပါတယ်-

• စက်အခြေခံများ
• မက်ထရိုလိုဂျီပလက်ဖောင်းများ

ကြွေထည်များသည် အောက်ပါတို့အတွက် ပိုမိုသင့်လျော်သည်-

• မိုက်ခရိုစကေး မာကျောသော အစိတ်အပိုင်းများ
• အပူချိန်တည်ငြိမ်သော အလင်းတန်းအစိတ်အပိုင်းများ

၃။ အပူအပြုအမူနှင့် တည်ငြိမ်မှု

၃.၁ အပူချဲ့ထွင်မှုကိန်းဂဏန်း (CTE)

အဓိပ္ပာယ်ဖွင့်ဆိုချက်

• ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကြွေထည်များသည် အပူချိန်တည်ငြိမ်မှုတွင် ဂရန်နိုက်ထက် ကျော်လွန်နိုင်သည်
• ဂရန်နိုက်သည် အိုင်ဆိုထရိုပစ် ချဲ့ထွင်မှု အပြုအမူကြောင့် ယှဉ်ပြိုင်နိုင်စွမ်းရှိနေဆဲဖြစ်သည်

၃.၂ အပူစီးကူးနိုင်စွမ်း

ကြွေထည်များ (အထူးသဖြင့် SiC):

• အပူစီးကူးမှု မြင့်မားခြင်း
• အပူဖြန့်ဖြူးမှုမြန်ဆန်ခြင်း
• ဒေသတွင်း အပူပြောင်းလဲမှုများ လျော့နည်းသွားခြင်း

ဂရနိုက်

• အပူစီးကူးမှုနည်းခြင်း
• အပူပျံ့နှံ့မှုနှေးကွေးခြင်း
• ပြင်းထန်သော အပူအရှိန်အဟုန်

အင်ဂျင်နီယာဆိုင်ရာ လဲလှယ်မှု

• ကြွေထည်များသည် gradient များကို လျင်မြန်စွာ လျှော့ချပေးသည်
• ဂရနိုက်သည် gradient ဖွဲ့စည်းမှုအမြန်နှုန်းကို လျှော့ချပေးသည်

ချဉ်းကပ်မှုနှစ်ခုစလုံးသည် ဂျီသြမေတြီကို တည်ငြိမ်စေသော်လည်း ယန္တရားများ ကွဲပြားခြင်းဖြင့် ဖြစ်သည်။

၃.၃ တိကျသောစနစ်များတွင် အပူရွေ့လျားမှု

အပူရွေ့လျားမှုသည် အောက်ပါတို့ကို သက်ရောက်မှုရှိသည်-

• မက်ထရိုလိုဂျီ ချိန်ညှိမှု
• အလင်းဝင်ရိုးတည်ငြိမ်မှု
• စက်ကိုဩဒိနိတ် ထပ်ခါတလဲလဲလုပ်ဆောင်နိုင်မှု

ကြွေထည်များသည် မြန်နှုန်းမြင့် အပူချိန်ညီမျှခြင်းပတ်ဝန်းကျင်များတွင် ထူးချွန်ပြီး ဂရနိုက်များသည် မက်ထရိုလောဂျီဓာတ်ခွဲခန်းများကဲ့သို့သော ဖြည်းဖြည်းချင်းပြောင်းလဲနေသော အပူချိန်ပတ်ဝန်းကျင်များတွင် ထူးချွန်သည်။

၄။ ဒိုင်းနမစ် ပီတိကျသောစနစ်များတွင် စွမ်းဆောင်ရည်

၄.၁ ပဲ့တင်ထပ်မှုအပြုအမူ

ကြွေထည်များ:

• တောင့်တင်းမှုမြင့်မားခြင်း → သဘာဝကြိမ်နှုန်းမြင့်မားခြင်း
• မြန်နှုန်းမြင့် မိုက်ခရို-အက်ကျူးရှင်း စနစ်များအတွက် ပိုကောင်းသည်

ဂရနိုက်

• တောင့်တင်းမှုနည်းခြင်း → ပဲ့တင်ထပ်မှုကြိမ်နှုန်းနည်းခြင်း
• damping ပိုကောင်းတာက amplitude amplification ကို လျော့ကျစေတယ်။

၄.၂ ပြင်ပနှောင့်ယှက်မှုအောက်တွင် တည်ငြိမ်မှု

ဂရန်နိုက်သည် စွမ်းအင်ကို အောက်ပါတို့မှတစ်ဆင့် စုပ်ယူသည်-

• မိုက်ခရိုအက်ကွဲ နယ်နိမိတ်ပွတ်တိုက်မှု
• အမှုန်အမွှားအဆင့် ပုံပျက်ခြင်း

ကြွေထည်များသည် စွမ်းအင်ကို ပိုမိုတိုက်ရိုက်ထုတ်လွှတ်သောကြောင့် အသုံးချမှုများစွာတွင် ပြင်ပအစိုဓာတ်ထိန်းစနစ်များ လိုအပ်ပါသည်။

၅။ ထုတ်လုပ်မှုနှင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ကန့်သတ်ချက်များ

၅.၁ ဂရနိုက် လုပ်ငန်းစဉ်

ဂရန်းနစ်ကို အောက်ပါတို့ဖြင့် ပုံသွင်းထားသည်-

• ဖြတ်တောက်ခြင်း
• ကြိတ်ခြင်း
• လတ်ပ်တင်ခြင်း
• လက်ဖြင့်ခြစ်ခြင်း (အဆင့်မြင့်ကိစ္စများတွင်)

အားသာချက်များ:

• ခန့်မှန်းနိုင်သော ဝတ်ဆင်မှုအပြုအမူ
• အပူအဆင့်အကူးအပြောင်းမရှိပါ

ကန့်သတ်ချက်များ-

• ကန့်သတ်ထားသော ဂျီဩမေတြီ ရှုပ်ထွေးမှု
• နှေးကွေးသော တိကျမှုအပြီးသတ်လုပ်ငန်းစဉ်

၅.၂ ကြွေထည်ပြုလုပ်ခြင်း

ကြွေထည်ပစ္စည်းများ လိုအပ်သည်များ-

• sintering မလုပ်မီ အစိမ်းရောင် စက်ဖြင့် ပြုပြင်ခြင်း
• စိန်ကို sintering လုပ်ပြီးနောက် ကြိတ်ခွဲခြင်း
• ကုန်ကျစရိတ်မြင့်မားသော ကိရိယာစနစ်များ

အားသာချက်များ:

• အလွန်မြင့်မားသော နောက်ဆုံးမာကျောမှု
• ရှုပ်ထွေးသော အပူချိန်စွမ်းဆောင်ရည် ချိန်ညှိမှု ပြုလုပ်နိုင်သည်

ကန့်သတ်ချက်များ-

• စက်ဖြင့်ပြုလုပ်စဉ် ကြွပ်ဆတ်မှုမြင့်မားခြင်း
• ဈေးကြီးတဲ့ ထုတ်လုပ်မှုကွင်းဆက်

၆။ တိကျသောအင်ဂျင်နီယာပညာတွင် အပလီကေးရှင်းမြေပုံရေးဆွဲခြင်း

၆.၁ ဂရနိုက် ဦးစားပေး အသုံးချမှုများ

• ကိုဩဒိနိတ်တိုင်းတာစက် (CMM) အခြေခံများ
• မက်ထရိုလိုဂျီ ရည်ညွှန်းဇယားများ
• Optical alignment benches များ
• တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းစစ်ဆေးရေးပလက်ဖောင်းများ
• လေဝင်လေထွက်လှုပ်ရှားမှုစနစ်များ

၆.၂ ကြွေထည် ဦးစားပေး အသုံးချမှုများ

• တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း ဝေဖာအဆင့်များ
• မြန်နှုန်းမြင့် အလင်းတန်း အစိတ်အပိုင်းများ
• လေဆာစကင်ဖတ်မှန်များ
• အပူအာရုံခံနိုင်သော နေရာချထားမှု အစိတ်အပိုင်းများ
• မိုက်ခရိုစကေး တိကျသော ကိရိယာများ

၆.၃ ရောနှောစနစ်ဗိသုကာ

ခေတ်မီ အလွန်တိကျသော စနစ်များသည် ပစ္စည်းနှစ်မျိုးလုံးကို ပေါင်းစပ်ထားသည်-

• ဂရနိုက်: ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ တုန်ခါမှုအခြေခံ
• ကြွေထည်- ဒေသတွင်း မာကျောမှုမြင့်မားသော လုပ်ဆောင်နိုင်စွမ်းရှိသော အစိတ်အပိုင်းများ

ဤပေါင်းစပ်မှုသည်-

• စနစ်အဆင့် တည်ငြိမ်မှု
• အပူချိန်ထိန်းချုပ်မှု
• ပြောင်းလဲနေသော တုံ့ပြန်မှု

၇။ အင်ဂျင်နီယာရွေးချယ်မှုစံနှုန်းများ

ပစ္စည်းရွေးချယ်မှုကို စနစ်အဆင့် ကန့်သတ်ချက်များဖြင့် ထိန်းချုပ်ထားသည်-

ဦးစားပေးဖြစ်လျှင်-

• တုန်ခါမှု နှိမ်နင်းခြင်း → ဂရနိုက်
• အလွန်အမင်း မာကျောမှု → ကြွေထည်
• ကုန်ကျစရိတ်သက်သာမှု → ဂရနိုက်
• အပူစီးကူးနိုင်စွမ်း → ကြွေထည်
• ကြီးမားသော ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ အခြေခံ → ဂရနိုက်
• အသေးစား အစိတ်အပိုင်း တိကျမှု → ကြွေထည်

၈။ အလွန်တိကျသော စက်မှုလုပ်ငန်း ဂေဟစနစ်တွင် အခန်းကဏ္ဍ

တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းနှင့် အဆင့်မြင့်ထုတ်လုပ်မှုဂေဟစနစ်များတွင် ပစ္စည်းနှစ်မျိုးလုံးသည် ယှဉ်ပြိုင်နိုင်စွမ်းရှိသော အခန်းကဏ္ဍများထက် အပြန်အလှန်ဖြည့်စွက်ပေးသည့် အခန်းကဏ္ဍများကို ဆောင်ရွက်ကြသည်။

ZHHIMG ကဲ့သို့သော ထုတ်လုပ်သူများသည် ပစ္စည်းနှစ်မျိုးလုံးကို အလွှာများစွာပါသော တိကျမှုဗိသုကာပုံစံများထဲသို့ ပေါင်းစပ်ထားသည်-

• ဂရန်နိုက်သည် ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာဖွဲ့စည်းပုံတည်ငြိမ်မှုကို သတ်မှတ်ပေးသည်
• ကြွေထည်များသည် ဒေသတွင်းလုပ်ဆောင်ချက်တိကျမှုကို သတ်မှတ်ပေးသည်

ဤစနစ်အဆင့်ဒီဇိုင်းချဉ်းကပ်မှုသည် နာနိုမီတာအဆင့်စွမ်းဆောင်ရည်ရရှိရန် မရှိမဖြစ်လိုအပ်သည်။

နိဂုံးချုပ်

ဂရနိုက်နှင့် အင်ဂျင်နီယာကြွေထည်များသည် တိကျအင်ဂျင်နီယာပညာတွင် အခြေခံအားဖြင့် ကွဲပြားသော ပစ္စည်းအတွေးအခေါ်နှစ်ခုကို ကိုယ်စားပြုသည်- တစ်ခုမှာ သဘာဝ stochastic ပုံဆောင်ခဲဖွဲ့စည်းမှုတွင် အခြေခံထားပြီး နောက်တစ်ခုမှာ ထိန်းချုပ်ထားသော ဓာတုဗေဒဆိုင်ရာ အဏုကြည့်ဖွဲ့စည်းပုံ ဒီဇိုင်းတွင် အခြေခံထားသည်။

ဂရန်နိုက်သည် စိုထိုင်းဆ၊ တည်ငြိမ်မှုနှင့် ကြီးမားသောဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ တည်တံ့မှုတို့တွင် ထူးချွန်ပြီး ကြွေထည်များသည် တောင့်တင်းမှု၊ အပူစီးကူးမှုနှင့် အဏုကြည့်မှန်ပြောင်းဖြင့် ထိန်းချုပ်နိုင်မှုတို့တွင် လွှမ်းမိုးထားသည်။ မည်သည့်ပစ္စည်းမျှ အားလုံးထက် သာလွန်ကောင်းမွန်ခြင်း မရှိပါ။ ယင်းအစား၊ တစ်ခုချင်းစီသည် ၎င်း၏သက်ဆိုင်ရာ လည်ပတ်မှုနယ်ပယ်အတွင်း အကောင်းဆုံးစွမ်းဆောင်ရည်ကို သတ်မှတ်ပေးသည်။

အဆင့်မြင့် အလွန်တိကျသော စနစ်များတွင်၊ အနာဂတ်သည် ပစ္စည်းအစားထိုးခြင်း မဟုတ်ဘဲ ပစ္စည်းပေါင်းစပ်ခြင်းဖြစ်ပြီး၊ ဂရနိုက်နှင့် ကြွေထည်များသည် ရှုပ်ထွေးသော မက်ထရိုလိုဂျီနှင့် ထုတ်လုပ်မှုပလက်ဖောင်းများတွင် ဖြည့်စွက်လုပ်ဆောင်ချက်ဆိုင်ရာ အလွှာများအဖြစ် အတူယှဉ်တွဲတည်ရှိသည်။