በከፍተኛ ሙቀት አካባቢዎች ውስጥ ለሚሽከረከሩ ሰንሰለቶች የቁሳቁስ ምርጫ

በከፍተኛ ሙቀት አካባቢዎች ውስጥ ለሚሽከረከሩ ሰንሰለቶች የቁሳቁስ ምርጫ

እንደ ሜታሎሪካል ሙቀት ሕክምና፣ የምግብ መጋገር እና ፔትሮኬሚካሎች ባሉ የኢንዱስትሪ አካባቢዎች፣የሮለር ሰንሰለቶችእንደ ዋና ማስተላለፊያ ክፍሎች፣ ብዙውን ጊዜ ከ150°ሴ በላይ በሆኑ አካባቢዎች ያለማቋረጥ ይሰራሉ። ከፍተኛ የሙቀት መጠኖች ባህላዊ ሰንሰለቶች እንዲለሰልሱ፣ እንዲበሰብሱ፣ እንዲበላሹ እና ቅባት እንዳይኖራቸው ሊያደርግ ይችላል። የኢንዱስትሪ መረጃዎች እንደሚያሳዩት በአግባቡ ያልተመረጡ የሮለር ሰንሰለቶች በከፍተኛ ሙቀት ሁኔታዎች ውስጥ ዕድሜያቸውን ከ50% በላይ ሊያሳጥሩ ይችላሉ፣ ይህም የመሳሪያዎች የእረፍት ጊዜን እንኳን ያስከትላል። ይህ ጽሑፍ በከፍተኛ ሙቀት አካባቢዎች ውስጥ ባሉ የሮለር ሰንሰለቶች የአፈጻጸም መስፈርቶች ላይ ያተኩራል፣ የኢንዱስትሪ ባለሙያዎች በማስተላለፊያ ስርዓቶቻቸው ላይ የተረጋጋ ማሻሻያዎችን እንዲያገኙ ለመርዳት የተለያዩ ዋና ቁሳቁሶችን ባህሪያት እና የምርጫ አመክንዮ በስርዓት ይተነትናል።

I. ከፍተኛ የሙቀት መጠን ያላቸው አካባቢዎች ለሮለር ሰንሰለቶች የሚያጋጥሟቸው ዋና ዋና ተግዳሮቶች

በከፍተኛ የሙቀት መጠን በሚከሰቱ አካባቢዎች የሚደርሰው የሮለር ሰንሰለቶች ጉዳት ባለብዙ ገጽታ ነው። ዋና ዋና ተግዳሮቶቹ በሁለት ገጽታዎች ላይ ይገኛሉ፡ የቁሳቁስ አፈፃፀም መበላሸት እና የመዋቅር መረጋጋት መቀነስ። እነዚህም የቁሳቁስ ምርጫ ማሸነፍ ያለባቸው የቴክኒክ ማነቆዎች ናቸው፡

- የቁሳቁስ ሜካኒካል ባህሪያት መበላሸት፡- ተራ የካርቦን ብረት ከ300℃ በላይ በከፍተኛ ሁኔታ ይለሰልሳል፣ የመሸከም ጥንካሬው ከ30%-50% ይቀንሳል፣ ይህም የሰንሰለት ሳህን መሰበር፣ የፒን መበላሸት እና ሌሎች ውድቀቶችን ያስከትላል። በሌላ በኩል ዝቅተኛ ቅይጥ ያለው ብረት በከፍተኛ ሙቀት ውስጥ በመካከለኛ ኦክሳይድ ምክንያት የበለጠ የተፋጠነ የመልበስ ሁኔታ ያጋጥመዋል፣ ይህም የሰንሰለቱ ርዝመት ከሚፈቀደው ገደብ በላይ እንዲያልፍ ያደርጋል።

- የኦክስጅን መጨመር እና ዝገት፡- በከፍተኛ ሙቀት አካባቢዎች ውስጥ ኦክስጅን፣ የውሃ ትነት እና የኢንዱስትሪ ሚዲያዎች (እንደ አሲዳማ ጋዞች እና ቅባቶች ያሉ) የሰንሰለት ወለል ዝገትን ያፋጥናሉ። የሚመጣው የኦክሳይድ ሚዛን የመገጣጠሚያ መዘጋትን ሊያስከትል ይችላል፣ የዝገት ምርቶች ደግሞ ቅባትን ይቀንሳሉ።

- የቅባት ስርዓት ውድቀት፡- የተለመደው የማዕድን ቅባት ዘይት ከ120℃ በላይ ይተንታል እና ካርቦናዊ ይሆናል፣ ይህም የቅባት ውጤቱን ያጣል። ይህም በሮለሮቹ እና በፒኖቹ መካከል ያለው የግጭት መጠን እንዲጨምር ያደርጋል፣ ይህም የመበስበስ መጠኑን በ4-6 እጥፍ ይጨምራል።

- የሙቀት ማስፋፊያ ማዛመጃ ፈተና፡ የሰንሰለቱ ክፍሎች የሙቀት ማስፋፊያ ኮፊሸንት (የሰንሰለት ሳህኖች፣ ፒኖች፣ ሮለሮች) በከፍተኛ ሁኔታ የሚለያዩ ከሆነ፣ ክፍተቶቹ ሊሰፉ ወይም ሰንሰለቱ በሙቀት ዑደት ወቅት ሊይዝ ይችላል፣ ይህም የማስተላለፊያ ትክክለኛነትን ይነካል።

II. የከፍተኛ ሙቀት ሮለር ሰንሰለቶች ዋና የቁሳቁስ ዓይነቶች እና የአፈጻጸም ትንተና

በከፍተኛ ሙቀት የሚሰሩ ሁኔታዎች ልዩ ባህሪያት ምክንያት፣ ዋና ዋና የሮለር ሰንሰለት ቁሳቁሶች ሶስት ዋና ዋና ስርዓቶችን ፈጥረዋል፡ አይዝጌ ብረት፣ ሙቀትን የሚቋቋም ብረት እና በኒኬል ላይ የተመሰረቱ ቅይጥዎች። እያንዳንዱ ቁሳቁስ ከፍተኛ የሙቀት መቋቋም፣ ጥንካሬ እና የዝገት መቋቋምን በተመለከተ የራሱ ጥንካሬዎች አሉት፣ ይህም በተወሰኑ የአሠራር ሁኔታዎች ላይ በመመስረት ትክክለኛ ማመሳሰልን ይፈልጋል።

1. አይዝጌ ብረት ተከታታይ፡ ለመካከለኛ እና ለከፍተኛ የሙቀት መጠን የአሠራር ሁኔታዎች ወጪ ቆጣቢ ምርጫ

አይዝጌ ብረት፣ እጅግ በጣም ጥሩ የኦክሳይድ መቋቋም እና የዝገት መቋቋም ችሎታ ያለው፣ ከ400℃ በታች ለሆኑ መካከለኛ እና ከፍተኛ የሙቀት መጠን ላላቸው አካባቢዎች ተመራጭ ቁሳቁስ ሆኗል። ከእነዚህም መካከል 304፣ 316 እና 310S ደረጃዎች በሮለር ሰንሰለት ማምረቻ ውስጥ በስፋት ጥቅም ላይ ይውላሉ። የአፈጻጸም ልዩነቶቹ በዋናነት የሚመነጩት ከክሮሚየም እና ከኒኬል ይዘት ጥምርታ ነው።

የማይዝግ ብረት ሰንሰለቶች "የማይሳሳቱ" እንዳልሆኑ ልብ ሊባል ይገባል። 304 አይዝጌ ብረት ከ450℃ በላይ ስሜታዊነትን ያሳያል፣ ይህም ወደ መካከለኛ ዝገት ይመራል። 310S ሙቀትን የሚቋቋም ቢሆንም፣ ዋጋው ከ304 2.5 እጥፍ ገደማ ሲሆን ይህም የዕድሜ ልክ ፍላጎቶችን አጠቃላይ ግምት ውስጥ ማስገባት ይጠይቃል።

2. ሙቀትን የሚቋቋም የብረት ተከታታይ፡ በከፍተኛ የሙቀት መጠን የጥንካሬ መሪዎች

የአሠራር የሙቀት መጠን ከ800℃ በላይ ሲያልፍ፣ የተለመደው አይዝጌ ብረት ጥንካሬ በከፍተኛ ሁኔታ ይቀንሳል። በዚህ ጊዜ፣ ከፍተኛ የክሮሚየም እና የኒኬል ይዘት ያለው ሙቀትን የሚቋቋም ብረት ዋና ምርጫ ይሆናል። እነዚህ ቁሳቁሶች፣ ከቅይጥ ንጥረ ነገሮች ጥምርታ ጋር በማስተካከል፣ ጥሩ የመንሸራተት ጥንካሬን በመጠበቅ በከፍተኛ ሙቀት የተረጋጋ የኦክሳይድ ፊልም ይፈጥራሉ፡

- 2520 ሙቀት-ተከላካይ ብረት (Cr25Ni20Si2): በተለምዶ ጥቅም ላይ የሚውል ከፍተኛ ሙቀት ያለው ቁሳቁስ እንደመሆኑ መጠን የረጅም ጊዜ የአገልግሎት ሙቀቱ 950℃ ሊደርስ ይችላል፣ ይህም በካርበሪዚንግ ከባቢ አየር ውስጥ በጣም ጥሩ አፈፃፀም ያሳያል። የገጽታ ክሮሚየም ስርጭት ሕክምና ከተደረገ በኋላ የዝገት መቋቋም በ40% ሊሻሻል ይችላል። በብዙ አገልግሎት በሚሰጡ የእቶን ሰንሰለት ማጓጓዣዎች እና በማርሽ ቅድመ-ኦክሳይድ ምድጃ ማጓጓዣ ስርዓቶች ውስጥ በብዛት ጥቅም ላይ ይውላል። የመሸከም ጥንካሬው ≥520MPa እና ማራዘሚያው ≥40% በከፍተኛ ሙቀት ውስጥ መዋቅራዊ መበላሸትን በብቃት ይቋቋማል።

- Cr20Ni14Si2 ሙቀትን የሚቋቋም ብረት፡- ከ2520 በትንሹ ያነሰ የኒኬል ይዘት ስላለው፣ የበለጠ ወጪ ቆጣቢ አማራጭ ይሰጣል። ቀጣይነት ያለው የአሠራር ሙቀቱ 850℃ ሊደርስ ይችላል፣ ይህም እንደ ብርጭቆ ማምረቻ እና እንደ መከላከያ ቁሳቁስ መጓጓዣ ላሉ ወጪ ቆጣቢ ከፍተኛ የሙቀት አፕሊኬሽኖች ተስማሚ ያደርገዋል። ዋናው ባህሪው የተረጋጋ የሙቀት መስፋፋት ቅንጅት ሲሆን ይህም ከስፖኬት ቁሳቁሶች ጋር የተሻለ ተኳሃኝነት እና የመተላለፊያ ድንጋጤ መቀነስን ያስከትላል።

3. በኒኬል ላይ የተመሠረተ ቅይጥ ተከታታይ፡ ለከባድ የአሠራር ሁኔታዎች የመጨረሻው መፍትሄ

ከ1000℃ በላይ በሚሆን ከባድ ሁኔታ ወይም ከፍተኛ ዝገት ባላቸው ሚዲያዎች (እንደ የአየር ማራዘሚያ ክፍሎች እና የኑክሌር ኢንዱስትሪ መሳሪያዎች የሙቀት ሕክምና ያሉ) ባሉበት ሁኔታ፣ በኒኬል ላይ የተመሰረቱ ቅይጥዎች በከፍተኛ የሙቀት አፈጻጸም ምክንያት የማይተኩ ቁሳቁሶች ናቸው። በኢንኮኔል 718 የተመሰሉት በኒኬል ላይ የተመሰረቱ ቅይጥዎች ከ50%-55% ኒኬል የያዙ ሲሆን እንደ ኒዮቢየም እና ሞሊብዲነም ባሉ ንጥረ ነገሮች የተጠናከሩ ሲሆን በ1200℃ እንኳን እጅግ በጣም ጥሩ የሜካኒካል ባህሪያትን ይጠብቃሉ።

የኒኬል ላይ የተመሰረቱ የአሉሚኒየም ሮለር ሰንሰለቶች ዋና ጥቅሞች የሚከተሉት ናቸው፡ ① የመንጠባጠብ ጥንካሬ ከ310S አይዝጌ ብረት ከሶስት እጥፍ ይበልጣል፤ በ1000 ℃ ለ1000 ሰዓታት ያለማቋረጥ ከስራ በኋላ፣ ዘላቂ የሆነ መበላሸት ≤0.5% ነው፤ ② እጅግ በጣም ጠንካራ የዝገት መቋቋም፣ እንደ ሰልፈሪክ አሲድ እና ናይትሪክ አሲድ ያሉ ጠንካራ የዝገት ሚዲያዎችን መቋቋም የሚችል፤ ③ ለተደጋጋሚ የሙቀት ዑደት ሁኔታዎች ተስማሚ የሆነ እጅግ በጣም ጥሩ የከፍተኛ ሙቀት ድካም አፈፃፀም። ሆኖም፣ ዋጋቸው ከ310S አይዝጌ ብረት 5-8 እጥፍ ነው፣ እና በተለምዶ በከፍተኛ ደረጃ ትክክለኛ የማስተላለፊያ ስርዓቶች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ።

4. ረዳት ቁሳቁሶች እና የገጽታ ህክምና ቴክኖሎጂ

ከንጥረ ነገር ምርጫ በተጨማሪ የገጽታ ህክምና ቴክኖሎጂ ከፍተኛ የሙቀት መጠን አፈጻጸምን ለማሻሻል ወሳኝ ነው። በአሁኑ ጊዜ ዋና ዋና ሂደቶች የሚከተሉትን ያካትታሉ፡ ① የክሮሚየም ሰርጎ መግባት፡ በሰንሰለት ወለል ላይ የCr2O3 ኦክሳይድ ፊልም መፍጠር፣ የዝገት መቋቋምን በ40% ማሻሻል፣ ለከፍተኛ ሙቀት ኬሚካላዊ አካባቢዎች ተስማሚ፤ ② በኒኬል ላይ የተመሠረተ የአሉሚኒየም ስፕሬይ ሽፋን፡ እንደ ፒን እና ሮለር ላሉ በቀላሉ ለሚለበሱ ክፍሎች የሽፋን ጥንካሬ HRC60 ወይም ከዚያ በላይ ሊደርስ ይችላል፣ የአገልግሎት እድሜውን በ2-3 እጥፍ ያራዝማል፤ ③ የሴራሚክ ሽፋን፡ ከ1200℃ በላይ በሆኑ ሁኔታዎች ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውል፣ ለብረታ ብረት ኢንዱስትሪ ተስማሚ የሆነ ከፍተኛ የሙቀት መጠን ኦክሳይድን ውጤታማ በሆነ መንገድ ለይቶ ማውጣት።

III. የቁሳቁስ ምርጫ አመክንዮ እና ለከፍተኛ ሙቀት ሮለር ሰንሰለቶች ተግባራዊ ምክሮች

የቁሳቁስ ምርጫ "የሙቀት መቋቋምን ከፍ ባለ ቁጥር የተሻለ" ማድረግ ብቻ ሳይሆን "የሙቀት-ጭነት-መካከለኛ-ወጪ" የሆነ አራት በአንድ የግምገማ ስርዓት መዘርጋትን ይጠይቃል። የሚከተሉት በተለያዩ ሁኔታዎች ውስጥ ለመምረጥ ተግባራዊ ምክሮች ናቸው፡

1. የኮር ኦፕሬቲንግ መለኪያዎችን ግልጽ ያድርጉ

ከመምረጥዎ በፊት ሶስት ቁልፍ መለኪያዎች በትክክል መሰብሰብ አለባቸው፡ ① የሙቀት ክልል (ቀጣይነት ያለው የአሠራር ሙቀት፣ ከፍተኛ የሙቀት መጠን እና የዑደት ድግግሞሽ)፤ ② የጭነት ሁኔታዎች (የተሰጠው ኃይል፣ የተፅዕኖ ጭነት ኮፊሸንት)፤ ③ የአካባቢ መካከለኛ (የውሃ ትነት መኖር፣ የአሲድ ጋዞች፣ ቅባት፣ ወዘተ)። ለምሳሌ፣ በምግብ መጋገሪያ ኢንዱስትሪ ውስጥ፣ ከ200-300℃ ከፍተኛ የሙቀት መጠንን ከመቋቋም በተጨማሪ፣ ሰንሰለቶቹ የኤፍዲኤ የንፅህና መስፈርቶችን ማሟላት አለባቸው። ስለዚህ፣ 304 ወይም 316 አይዝጌ ብረት ተመራጭ ምርጫ ሲሆን፣ እርሳስ የያዙ ሽፋኖች መወገድ አለባቸው።

2. በሙቀት ክልል ምርጫ

- መካከለኛ የሙቀት ክልል (150-400℃): 304 አይዝጌ ብረት ተመራጭ ምርጫ ነው፤ ትንሽ ዝገት ከተከሰተ ወደ 316 አይዝጌ ብረት ያሻሽሉ። በምግብ ደረጃ ከፍተኛ የሙቀት መጠን ያለው ቅባት (ለምግብ ኢንዱስትሪው ተስማሚ) ወይም ግራፋይት ላይ የተመሠረተ ቅባት (ለኢንዱስትሪ አፕሊኬሽኖች ተስማሚ) መጠቀም የሰንሰለቱን ዕድሜ ከመደበኛ ሰንሰለቶች በሦስት እጥፍ ሊያራዝም ይችላል።

- ከፍተኛ የሙቀት ክልል (400-800℃): 310S አይዝጌ ብረት ወይም Cr20Ni14Si2 ሙቀትን የሚቋቋም ብረት ዋና ምርጫ ነው። ሰንሰለቱን በክሮሚየም መቀባት እና ከፍተኛ ሙቀት ያለው የግራፋይት ቅባት (የሙቀት መቋቋም ≥1000℃) መጠቀም ይመከራል፣ በየ 5000 ዑደቶች ቅባትን ይሞላል።

- እጅግ በጣም ከፍተኛ የሙቀት መጠን (ከ800℃ በላይ): በዋጋ በጀት ላይ በመመስረት 2520 ሙቀትን የሚቋቋም ብረት (ከመካከለኛ እስከ ከፍተኛ ጫፍ) ወይም ኢንኮኔል 718 ኒኬል ላይ የተመሠረተ ቅይጥ (ከፍተኛ ጫፍ) ይምረጡ። በዚህ ሁኔታ፣ የቅባት ውድቀትን ለማስወገድ ቅባት የሌለው ዲዛይን ወይም ጠንካራ ቅባት (እንደ ሞሊብዴነም ዲሰልፋይድ ሽፋን) ያስፈልጋል።

3. የቁሳቁሶችን እና የአወቃቀርን ማዛመድ አፅንዖት ይስጡ

የሁሉም የሰንሰለት ክፍሎች የሙቀት መስፋፋት ወጥነት በከፍተኛ ሙቀት ወሳኝ ነው። ለምሳሌ፣ የ310S አይዝጌ ብረት ሰንሰለት ሰሌዳዎችን ሲጠቀሙ፣ ፒኖቹ ከተመሳሳይ ቁሳቁስ የተሠሩ መሆን አለባቸው ወይም የሙቀት ለውጥ በሚፈጠር ያልተለመደ ክፍተት ምክንያት ከ2520 ሙቀት መቋቋም ከሚችል ብረት ጋር ተመሳሳይ የሆነ የሙቀት መስፋፋት ኮፊሸንት ሊኖራቸው ይገባል። በተመሳሳይ ጊዜ፣ ጠንካራ ሮለሮች እና ወፍራም የሰንሰለት ሳህን መዋቅሮች በከፍተኛ ሙቀት ላይ የመበላሸት መቋቋምን ለማሻሻል መመረጥ አለባቸው።

4. አፈጻጸምን እና ወጪን ለማመጣጠን የወጪ ቆጣቢነት ቀመር

እጅግ በጣም አስቸጋሪ በሆኑ የአሠራር ሁኔታዎች ውስጥ፣ ከፍተኛ ጥራት ያላቸውን ቁሳቁሶች በጭፍን መምረጥ አያስፈልግም። ለምሳሌ፣ በብረታ ብረት ኢንዱስትሪ ውስጥ ባሉ የተለመዱ የሙቀት ማከሚያ ምድጃዎች (የሙቀት መጠን 500℃፣ ጠንካራ ዝገት የለም)፣ የ310S አይዝጌ ብረት ሰንሰለቶችን የመጠቀም ወጪ ከ2520 ሙቀት-ተከላካይ ብረት ዋጋ በግምት 60% ነው፣ ነገር ግን የህይወት ዘመን በ20% ብቻ ይቀንሳል፣ ይህም ከፍተኛ አጠቃላይ ወጪ-ውጤታማነትን ያስከትላል። የወጪ-ውጤታማነት ሊሰላ የሚችለው የቁሳቁስ ወጪን በእድሜ ልክ ኮፊሸንት በማባዛት፣ አማራጩን በአንድ አሃድ ጊዜ ዝቅተኛውን ወጪ በማስቀደም ነው።

IV. የተለመዱ ምርጫዎች የተሳሳቱ አመለካከቶች እና ለተደጋጋሚ ጥያቄዎች መልሶች

1. የተሳሳተ ግንዛቤ፡- ቁሱ ሙቀትን የሚቋቋም እስከሆነ ድረስ ሰንሰለቱ ሁልጊዜ ተስማሚ ይሆናል?

የተሳሳተ። ቁሱ መሠረቱ ብቻ ነው። የሰንሰለቱ መዋቅራዊ ዲዛይን (እንደ ክፍተት መጠን እና የቅባት ቻናሎች)፣ የሙቀት ሕክምና ሂደት (እንደ ከፍተኛ የሙቀት መጠን ጥንካሬን ለማሻሻል የመፍትሄ ሕክምና) እና የመጫኛ ትክክለኛነት ሁሉም ከፍተኛ የሙቀት መጠን አፈፃፀምን ይነካሉ። ለምሳሌ፣ የ310S አይዝጌ ብረት ሰንሰለት በ1030-1180℃ የመፍትሄ ሕክምና ካላደረገ የከፍተኛ ሙቀት ጥንካሬውን በ30% ይቀንሳል።

2. ጥያቄ፡- ቁሳቁሶችን በማስተካከል በከፍተኛ ሙቀት አካባቢዎች ውስጥ የሰንሰለት መጨናነቅን እንዴት መፍታት ይቻላል?

የመንጋጋ መወጠር በአብዛኛው የሚከሰተው በኦክሳይድ ሚዛን መላላጥ ወይም ባልተመጣጠነ የሙቀት መስፋፋት ነው። መፍትሄዎች፡ ① የኦክሳይድ ችግር ከሆነ፣ 304 አይዝጌ ብረትን ወደ 310S ያሻሽሉ ወይም የክሮሚየም ፕላቲንግ ሕክምና ያድርጉ፤ ② የሙቀት መስፋፋት ችግር ከሆነ፣ የሁሉም የሰንሰለት ክፍሎች ቁሳቁሶችን አንድ ያድርጉ ወይም ዝቅተኛ የሙቀት መስፋፋት ኮፊሸንት ያላቸውን ኒኬል ላይ የተመሰረቱ ቅይጥ ፒኖችን ይምረጡ።

3. ጥያቄ፡- በምግብ ኢንዱስትሪ ውስጥ ያሉ ከፍተኛ የሙቀት መጠን ያላቸው ሰንሰለቶች ከፍተኛ የሙቀት መጠን መቋቋምን እና የንፅህና አጠባበቅ መስፈርቶችን እንዴት ማመጣጠን ይችላሉ?

ከባድ ብረቶችን የያዙ ሽፋኖችን በማስወገድ ለ304 ወይም ለ316L አይዝጌ ብረት ቅድሚያ ይስጡ፤ በቀላሉ ለማጽዳት ጎድጎድ የሌለው ዲዛይን ይጠቀሙ፤ በኤፍዲኤ የተረጋገጠ ከፍተኛ ሙቀት ያለው የቅባት ዘይት ወይም ራሱን የሚያቀልጥ መዋቅር (እንደ PTFE ቅባት የያዙ ሰንሰለቶች) ይጠቀሙ።

ቪ. ማጠቃለያ፡ ከቁሳቁስ ምርጫ እስከ የስርዓት አስተማማኝነት

ለከፍተኛ ሙቀት አካባቢዎች የሮለር ሰንሰለት ቁሳቁሶችን መምረጥ በመሠረቱ በከባድ የአሠራር ሁኔታዎች እና በኢንዱስትሪ ወጪዎች መካከል ያለውን ምርጥ መፍትሄ ማግኘትን ያካትታል። ከ304 አይዝጌ ብረት ኢኮኖሚያዊ ተግባራዊነት፣ እስከ 310S አይዝጌ ብረት የአፈጻጸም ሚዛን፣ እና ከዚያም እስከ ኒኬል ላይ የተመሰረቱ ቅይጥዎች የመጨረሻ ግኝት ድረስ፣ እያንዳንዱ ቁሳቁስ ከተወሰኑ የአሠራር ሁኔታዎች መስፈርቶች ጋር ይዛመዳል። ወደፊት፣ የቁሳቁስ ቴክኖሎጂ እድገት ጋር፣ ከፍተኛ የሙቀት መጠን ጥንካሬን እና ዝቅተኛ ወጪን የሚያጣምሩ አዳዲስ ቅይጥ ቁሳቁሶች አዝማሚያ ይሆናሉ። ሆኖም፣ በአሁኑ ደረጃ፣ የአሠራር መለኪያዎችን በትክክል መሰብሰብ እና ሳይንሳዊ የግምገማ ስርዓት ማቋቋም የተረጋጋ እና አስተማማኝ የማስተላለፊያ ስርዓቶችን ለማሳካት ዋና ዋና ቅድመ ሁኔታዎች ናቸው።