निरंतर उच्च-तापमान के संपर्क में काम करने वाले आंतरिक संरचनात्मक घटकों को स्थिर यांत्रिक शक्ति, ऑक्सीकरण प्रतिरोध, विसर्पण प्रतिरोध और सूक्ष्मसंरचनात्मक स्थिरता वाले पदार्थों की आवश्यकता होती है। न्यूवे में, इन भागों को आमतौर पर निकल-आधारित सुपरएलॉय, कोबाल्ट मिश्र धातु, उन्नत स्टेनलेस स्टील और उच्च-प्रदर्शन सिरेमिक का उपयोग करके इंजीनियर किया जाता है, जिन्हें सटीक ढलाई, धातु इंजेक्शन मोल्डिंग, और सिरेमिक इंजेक्शन मोल्डिंग जैसी प्रक्रियाओं के माध्यम से संसाधित किया जाता है ताकि थर्मल सहनशीलता और आयामी स्थिरता दोनों सुनिश्चित हो सके।
पदार्थ | यह क्यों उपयुक्त है | तापमान क्षमता |
|---|---|---|
असाधारण विसर्पण प्रतिरोध और ऑक्सीकरण सुरक्षा के कारण टरबाइन, निकास और ऊर्जा-क्षेत्र के भागों के लिए उद्योग मानक। | निरंतर उपयोग: ग्रेड के आधार पर 700–1000°C | |
उच्च तापमान पर उच्च शक्ति के साथ उत्कृष्ट थकान और थर्मल-शॉक प्रतिरोध। | मिश्र धातु प्रणाली के आधार पर 650–980°C | |
उत्कृष्ट उच्च-तापमान कठोरता और घर्षण प्रतिरोध; थर्मल चक्रण के तहत स्थिरता की आवश्यकता वाली छोटी आंतरिक संरचनाओं के लिए आदर्श। | ~800°C तक | |
मध्यम-उच्च तापमान तक शक्ति बनाए रखता है; आंतरिक ब्रैकेट, फ्रेम और तंत्रों के लिए उपयुक्त। | ~315–370°C तक | |
ऑक्सीकरण स्थिरता के साथ उत्कृष्ट शक्ति-से-वजन अनुपात; एयरोस्पेस तंत्रों और थर्मल रूप से लोडेड आंतरिक समर्थनों के लिए सर्वोत्तम। | ~500–600°C तक |
उन अनुप्रयोगों के लिए जहां धातु मिश्र धातुएं प्रदर्शन सीमा तक पहुंच जाती हैं, तकनीकी सिरेमिक बहुत कम तापीय विस्तार के साथ दीर्घकालिक स्थिरता प्रदान करते हैं। CIM प्रसंस्करण के माध्यम से, उच्च परिशुद्धता के साथ जटिल आकृतियों का निर्माण किया जा सकता है।
• एल्यूमिना – 1000–1200°C तक उत्कृष्ट इन्सुलेशन, घर्षण प्रतिरोध और शक्ति। • जिरकोनिया – श्रेष्ठ कठोरता; आंतरिक यांत्रिक संरचनाओं में 800–1000°C तक स्थिर। • सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) – असाधारण थर्मल शॉक प्रतिरोध; 1200°C से ऊपर निरंतर गर्मी के लिए आदर्श। • सिलिकॉन नाइट्राइड (Si3N4) – उच्च फ्रैक्चर कठोरता; आमतौर पर टरबाइन सील, बेयरिंग और थर्मल रनर में उपयोग किया जाता है।
उच्च-तापमान आंतरिक संरचनाएं आमतौर पर घनत्व और सूक्ष्मसंरचनात्मक स्थिरता के लिए अनुकूलित प्रक्रियाओं पर निर्भर करती हैं। सटीक ढलाई जटिल आंतरिक मार्गों वाली मोटी संरचनाओं के लिए पसंदीदा है, जबकि MIM सुपरएलॉय पाउडर का उपयोग करके अत्यंत सूक्ष्म ज्यामिति को सक्षम बनाता है। सिरेमिक संरचनाओं का निर्माण समान संकुचन और सूक्ष्म विशेषता नियंत्रण सुनिश्चित करने के लिए CIM का उपयोग करके किया जाता है। जब अतिरिक्त शक्ति की आवश्यकता होती है, तो घटक अवक्षेप सख्त, प्रतिबल राहत, या कण परिष्करण के लिए नियंत्रित हीट ट्रीटमेंट से गुजर सकते हैं।
एयरोस्पेस में, टर्बाइन और दहन कक्षों के कठोर वातावरण का सामना करने के लिए निकल और सिरेमिक पदार्थों का उपयोग किया जाता है। ऊर्जा अनुप्रयोगों में, उच्च-तापमान स्टील और सुपरएलॉय बिजली और हीट-एक्सचेंज सिस्टम के अंदर ऑक्सीकरण का विरोध करते हैं। ऑटोमोटिव उद्योग में, निकास, EGR, और टर्बो सिस्टम आंतरिक समर्थन और नियंत्रण तंत्रों के लिए भारी रूप से स्टेनलेस स्टील और इन्कोनेल-ग्रेड पदार्थों पर निर्भर करते हैं।