ทังสเตนคาร์ไบด์กลายเป็นวัสดุหลักสำหรับ MEMS ขั้นสูง

วิศวกรที่ทํางานกับระบบไมโครไฟฟ้ากล (MEMS) ตอนนี้มีข้อมูลที่น่าเชื่อถือที่สนับสนุน Tungsten Carbide (WC) เป็นตัวเลือกวัสดุที่มีประสิทธิภาพสูงอัพเดทล่าสุดของฐานข้อมูลคุณสมบัติวัสดุเน้นถึงลักษณะพิเศษของ WC ที่แก้ปัญหาการออกแบบ MEMS ที่สําคัญ.

ปริมาตรการประกอบการหลักของวอล์ฟเทียมคาร์ไบด์

ข้อจําแนกทางเทคนิคต่อไปนี้แสดงถึงว่าทําไม WC จึงได้รับความสนใจในการใช้งานของเครื่องยนต์ขนาดเล็กความแม่นยํา:

• ความหนาแน่น15,800 kg/m3 - อัตราสัมพันธ์มวลต่อปริมาณขนาดสูง ให้ความทนทานต่อความเครียดทางเครื่องกลและการบรรเทาความสั่นสะเทือนที่ดีกว่า ที่สําคัญสําหรับไมโครเซนเซอร์และเครื่องขับเคลื่อนที่ทํางานในสภาพแวดล้อมแบบไดนามิก
• ความแข็ง:
  • ความแข็งของกระดูก (KH): 1,870-1,880 kg/mm2 (100g load)
  • ความแข็ง Vickers (VH): 2,400 kg/mm2 (50g load)
  • ความแข็ง Vickers (VH): 1,730 kg/mm2 (100g load)
  ค่าความแข็งแรงที่สูงสุดเหล่านี้ กลายเป็นความทนทานต่อการสกัดอย่างพิเศษ ทําให้อายุการใช้งานขององค์ประกอบที่เคลื่อนไหว เช่น หมุนยนต์และหมุนยนต์เล็ก ๆ น้อย ๆ น้อย ๆ น้อย ๆ น้อย ๆ น้อย ๆ น้อย ๆ น้อย ๆ น้อย ๆ น้อย ๆ น้อย ๆ
• ความแข็งแรงในการบิด:0.3838-0.5793 GPa - ความต้านทานของวัสดุต่อความเครียดบิดให้ความน่าเชื่อถือในไมโครบีมและคานติเลเวอร์ที่ปรับตัวต่อการปรับปรุงทางกล
• อัตราส่วนของพอยสัน:0.24 - อัตราส่วนต่ํานี้ชี้ให้เห็นถึงการปรับปรุงด้านข้างอย่างน้อยภายใต้ภาระแกน ซึ่งเป็นข้อพิจารณาสําคัญในการออกแบบส่วนประกอบความแม่นยํา
• ความแข็งแรงในการดึง:0.3448 GPa - ให้ผลงานที่แข็งแกร่งในองค์ประกอบที่มีความเครียด เช่น ฟิล์มบางและเชื่อมต่อกัน
• ความสามารถในการนําความร้อน:84.02 W/m·K (ที่ 20 °C) - การระบายความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพปกป้ององค์ประกอบที่มีความรู้สึกต่อความร้อนในเครื่องยนต์ขนาดใหญ่
• โมดูลัสของยอง:668.35-713.82 GPa - ความแข็งแรงที่พิเศษเพิ่มความแม่นยําในการวัดในเซ็นเซอร์และปรับปรุงความแม่นยําในการตั้งตําแหน่งในตัวขับเคลื่อน

การใช้งานใหม่ในเทคโนโลยี MEMS

คาร์บิดตองเฟอร์เมน มีคุณสมบัติที่แตกต่างกันไม่จํากัดใคร

• เซ็นเซอร์ความน่าเชื่อถือสูง:ความมั่นคงทางกลของ WC ทําให้อุปกรณ์วัดความแม่นยําสามารถทํางานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง จากการติดตามอุตสาหกรรมไปยังการใช้งานด้านอากาศ
• เครื่องเคลื่อนยาวนานขนาดเล็ก:วัสดุที่ทนทานต่อการสกัดทําให้มันเหมาะสมสําหรับมอเตอร์ขนาดเล็ก, วาล์ว, และปั๊มที่ต้องการอายุการใช้งานยาวนาน
• องค์ประกอบโครงสร้าง:ไมโครบีม แผ่นผนัง และองค์ประกอบที่รับภาระอื่น ๆ ได้รับประโยชน์จากลักษณะความแข็งแรงของ WC ต่อน้ําหนัก
• เครื่องมือการผลิตขนาดเล็ก:คุณสมบัติความแข็งแรงทําให้มีเครื่องมือแปรรูปแม่นยําสูงสําหรับการผลิตครึ่งตัวนําและอุปกรณ์การแพทย์

ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์วัสดุยังคงขยายขอบเขตของเทคโนโลยี MEMSด้วยวอลฟรมแคบได รูปแบบการพัฒนาที่สําคัญสําหรับวิศวกรที่ต้องการผลงานที่สูงสุดจากองค์ประกอบขนาดเล็กการผสมผสานความแข็งแกร่งทางกล ความสามารถในการจัดการด้วยความร้อน และความมั่นคงในมิติแก้ปัญหาหลายอย่างในการออกแบบอุปกรณ์ขนาดเล็ก