استكشاف عملية طحن السيليكون نيتريد الكرات الخزفية

الغوص في عالم طحن السيراميك: رحلة من خلال الطحن والتشويش

يحمل الطحن الخزفي سحرا جوهريا داخل جوهره، وهي عملية غالبا ما تبدأ من خلال خمس مراحل مميزة: الطحن الخشني، والطحن شبه الدقيق، والطحن الدقيق، والطحن فائق الدقة، والخطوة الختامية للصقل. في سياق المواد السيراميكية من نيتريد السيليكون، تنتشر رحلة الطحن كمظهر من أشكال متنوعة من إزالة المواد في مراحل مختلفة. عملية إزالة المواد داخل المجالات الخزفية تغلف ثلاثة أشكال متميزة: الإزالة الهشة، والتحول إلى شظايا مسحوق، ومجال الإزالة الناجمة عن اللدونة. يترجم وجه الإزالة الهشة في المواد الخزفية إلى طمس الحبوب البلورية، وذرف الجسيمات الدقيقة، والكسور الهشة، والشظايا، والكسور الدقيقة على طول حدود الحبوب، والتحول إلى مجالات مسحوق.

القاعدة التي تحكم إزالة المسحوق من المواد الخزفية في الغالب تنطوي على تكسير الحبوب الخزفية إلى كيانات أدق من خلال مسحوق، وإنشاء في نهاية المطاف مجال المساحيق. في المقابل، شكل الإزالة الناجمة عن اللدونة يوجه الانتباه في المقام الأول إلى مجال اللدونة في طحن السيراميك. تشكل السمات الاستثنائية للمواد الخزفية الكروية، مثل القوة المرتفعة، والصلابة الهائلة، والمرونة في مواجهة الكسر، مجتمعة العوامل المركزية التي تؤثر على أنماط الكسر الهشة وتشوه البلاستيك في مجال إزالة المواد. ويشمل هذا السرد بطبيعة الحال مجموعة كبيرة من العوامل الخارجية، بما في ذلك قوى الحبيبات الكاشطة التي تؤثر على الكرة الخزفية المصنوعة من الفلوريد والسيليكون، والتفاعل بين قرصي الطحن العلوي والسفلي، ومختلف ظروف الطحن. هذه القوى الخارجية مجتمعة تشكل أشكال إزالة المواد في النسيج الكبير من طحن الكرة السيراميك.

بينما نشرع في دراسة أشكال الإزالة السائدة في عملية طحن الكرات السيراميكية، الأكاديمية المعاصرة غالبا ما تتبنى اثنين من النماذج السائدة للحصول على نظرة ثاقة: نموذج ميكانيكا الكسر القائمة على الفجوات وجوه ميكانيكا القطع.

البصيرة الحثية من خلال ميكانيكا الكسر القائمة على الحركة: في هذا النموذج، يتم تشبيه التفاعلات بين الجسيمات الكاشطة والكرة السيراميكية نيتريد السيليكون التي تخضع للطحن بظواهر التباعد الموضعية. ترتبط العتبة الحرجة للحمل عند تطبيق الضغط الناتج عن الكسر ارتباطًا وثيقًا بصلابة وصلابة كسر المادة الخزفية. وعندما يبقى الحمل المطبق تحت هذه العتبة، تتوقف الشقوق المستعرضة الضعيفة عن الظهور، وتخرج درجة من تدفق البلاستيك الجانبي عند واجهة الجسيمات الكاشطة والكرة السيراميكية. وبالتالي، ينتج عن ذلك مرحلة إزالة مدفوعة بالدونة. ويتوقف التصنيف بين أشكال الإزالة الهشة والبلاستيكية في رحلة طحن نيتريد السليكون بشكل كامل تقريباً على تفاعل بارامترات العملية عبر مراحل الطحن المختلفة، بما في ذلك ضغط الطحن، وتركيز الملاط، وسرعة دوران قرص الطحن.

التفسير من خلال عدسات ميكانيكا القطع: يشمل هذا المنظور البديل، الذي يجسده نموذج ميكانيكا القطع، دراسة شاملة لآليات الطحن بما في ذلك قياس قوة القطع والملاحظة المجهرية لمورفولوجيا سطح الأرض. من ملامح نموذج ميكانيكا القطع، يظهر كشف بارز: على الرغم من أن إزالة المواد الخزفية تتوقف في الغالب على كسر هش، والاختلافات في معلمات العملية عبر مراحل الطحن المتميزة تولد تغييرات دقيقة في أشكال الإزالة. فالطاقة المستهلكة في عملية الطحن، وكذلك شكل الإزالة الناتجة عن تشوه البلاستيك، تتشابك في علاقة معقدة. عند ملاحظة الشظايا المتولدة خلال عملية طحن الكرة الخزفية، it's واضح أن الطريقة الأساسية لإزالة المواد تدور حول كسر هش. ومع ذلك، مع انتقال رحلة الطحن إلى مرحلة الطحن الدقيق، هناك انخفاض مماثل في معلمات العملية، مثل الضغط المطبق، مما يؤدي إلى آثار واضحة من تشوه البلاستيك على كرة السيراميك#سطح 39. مع وضع تعريف منطقة الحراثة الكاشطة في الاعتبار، تظهر علاقة خطية عميقة بين استهلاك الطاقة أثناء الطحن وطريقة إزالة المواد الخزفية، وبالتالي يستنتج أن المراحل التي تنطوي على تشوه البلاستيك في طحن الكرات الخزفية تميل إلى إظهار استهلاك مرتفع للطاقة. مزيد من الاستكشاف تبين وجود علاقة بين منطقة الحراثة الكاشطة ومؤشرات الأداء المادي الرئيسية، وخاصة الصلابة وصلابة الشقوق.

من هذا التحليل الشامل، هناك إدراك ملحوظ يأخذ مكان الصدارة: في كل مرحلة طحن داخل عملية طحن الكرة السيراميكية، شكل إزالة الكرة السيراميكية نيتريد السيليكون تتشابك جوهريًا مع المعلمة الحرجة لضغط الطحن المطبق. وبسبب الاختلافات الدقيقة في معلمات العملية عبر كل مرحلة، والتي تولد ضغوط طحن مختلفة، فإن الشقوق الشعاعية الناتجة عن هذه التفاعلات تتخذ تكوينات فريدة. وبالتالي، فإن تحديد شكل الإزالة أثناء عملية طحن نيتريد السيليكون وما يشابهه من كرات السيراميك يتوقف على ما إذا كان ضغط الطحن المستخدم يتجاوز العتبة المطلوبة لتوليد الشقوق الشعاعية الوسيطة.

باختصار، كشفت الرحلة إلى المجال المعقد من طحن السيراميك والعمليات التي تلت ذلك عن عدد كبير من الميكانيكا المتشابكة مع الخصائص المادية، ومعايير العملية، والتفاعلات الكاشطة. بينما نقف على حافة علم المواد المتقدمة، توفر هذه الاكتشافات رؤى لا تقدر بثمن في الطبيعة المتعددة الأوجه لإزالة المواد الخزفية.