Глинозем ұнтағы: өнімнің өнімділігін жақсартуға арналған сиқырлы ұнтақ
Зауыт шеберханасында Лао Ли алдындағы өнімдер партиясы үшін алаңдады: осы партияны атқаннан кейінкерамикалық негіздер, бетінде әрқашан ұсақ жарықтар болатын, және пештің температурасы қалай реттелсе де, бұл онша әсер етпеді. Лао Ван келіп, бір сәтке қарап тұрды да, қолындағы ақ ұнтақ салынған пакетті алды: «Лао Ли, осыдан қосып көріңізші, мүмкін жарайтын шығар». Лао Ван зауытта техникалық шебер. Ол көп сөйлемейді, бірақ әрқашан әртүрлі жаңа материалдар туралы ойлағанды ұнатады. Лао Ли пакетті жартылай көңілмен алып, жапсырмасында «глинозем ұнтағы» деп жазылғанын көрді.
Глинозем ұнтағыБұл атау зертханадағы кәдімгі ақ ұнтақ сияқты қарапайым естіледі. Қалайша бұл қиын есептерді шеше алатын «сиқырлы ұнтақ» бола алады? Бірақ Лао Ван оған сенімді түрде нұсқап: «Оны бағаламаңдар. Оның қабілетімен ол сіздің көптеген бас ауруларыңызды шеше алады», - деді.
Лао Ван неге бұл көзге түспейтін ақ ұнтақты соншалықты жақсы көреді? Себебі шын мәнінде қарапайым - біз бүкіл материалдық әлемді оңай өзгерте алмаған кезде, негізгі өнімділікті өзгерту үшін «сиқырлы ұнтақ» қосуға тырысуымыз керек. Мысалы, дәстүрлі керамика жеткілікті берік емес және жарылуға бейім болған кезде; металдар жоғары температуралы тотығуға төзімді болмаған кезде; ал пластмассалардың жылу өткізгіштігі нашар болған кезде, алюминий оксиді ұнтағы тыныш пайда болады және осы негізгі мәселелерді шешудің «шегі» болады.
Лао Ван бірде осындай мәселелерге тап болды. Сол жылы ол қатты, берік және жоғары температураға төзімді болуын талап ететін арнайы керамикалық компонентті жасауға жауапты болды.Дәстүрлі керамикалық материалдаротқа оранады, және беріктігі жеткілікті, бірақ олар жанасқанда сынғыш әйнектің бір бөлігі сияқты сынғыш болып жарылып кетеді. Ол өз командасын зертханада сансыз күндер мен түндерге төтеп беруге, формуланы қайта-қайта түзетіп, пештен пешті жағуға жетеледі, бірақ нәтижесінде беріктігі стандартқа сай болмады немесе сынғыштығы тым жоғары болып, әрқашан сынғыштық шегінде тұрды.
«Сол күндер шынымен де миды күйдіретін еді, шашым көп түсті», - деп еске алды Лао Ван кейінірек. Ақырында, олар керамикалық шикізатқа дәл өңделген жоғары тазалықтағы алюминий оксиді ұнтағының белгілі бір үлесін қосуға тырысты. Пеш қайта ашылғанда, керемет болды: жаңадан күйдірілген керамикалық бөлшектер қаққанда терең және жағымды дыбыс шығарды. Оны күшпен сындыруға тырысқанда, ол күшке табандылықпен төтеп берді және енді оңай сынбайтын болды - алюминий оксиді бөлшектері матрицада біркелкі шашыраңқы болды, ішінде көрінбейтін қатты тор өрілгендей, ол қаттылықты айтарлықтай жақсартып қана қоймай, сонымен қатар соққы энергиясын үнсіз сіңіріп, сынғыштығын айтарлықтай жақсартты.
Неліктенглинозем ұнтағыМұндай «сиқыр» бар ма? Лао Ван қағазға кішкентай бөлшекті абайсызда салды: «Қараңызшы, бұл кішкентай глинозем бөлшегі табиғи сапфирмен салыстыруға болатын өте жоғары қаттылыққа және бірінші дәрежелі тозуға төзімділікке ие». Ол кідіріп қалды: «Ең бастысы, ол жоғары температураға төзімді, ал химиялық қасиеттері Тай тауы сияқты тұрақты. Ол жоғары температуралы отта өз табиғатын өзгертпейді және күшті қышқылдар мен сілтілерде басын оңай имейді. Сонымен қатар, ол жақсы жылу өткізгіш, және оның ішінде жылу өте тез өтеді».
Бұл тәуелсіз болып көрінетін сипаттамалар басқа материалдарға дәл енгізілгеннен кейін, бұл тастарды алтынға айналдырумен бірдей. Мысалы, оны керамикаға қосу керамиканың беріктігі мен төзімділігін арттыра алады; оны металл негізіндегі композиттік материалдарға енгізу олардың тозуға төзімділігін және жоғары температураға төтеп беру қабілетін айтарлықтай арттыра алады; тіпті оны пластикалық әлемге қосу пластмассалардың жылуды тез өткізуіне мүмкіндік береді.
Электроника өнеркәсібінде,глинозем ұнтағысонымен қатар «сиқыр» жасайды. Қазіргі уақытта қандай жоғары деңгейлі ұялы телефон немесе ноутбук жұмыс кезінде ішкі қыздыру туралы алаңдамайды? Егер дәл электрондық компоненттер шығаратын жылу тез таралмаса, жұмыс ең жақсы жағдайда баяу болады, ал чип ең нашар жағдайда зақымдалады. Инженерлер жоғары жылу өткізгіштігі бар алюминий оксиді ұнтағын арнайы жылу өткізгіш силиконға немесе инженерлік пластмассаға шебер түрде толтырады. Алюминий оксиді ұнтағы бар бұл материалдар жылу өндірудің негізгі компоненттеріне мұқият бекітілген, мысалы, чиптегі толқынды жылуды жылу тарату қабығына тез және тиімді бағыттайтын адал «жылу өткізгіштік тас жолы». Сынақ деректері көрсеткендей, дәл осындай жағдайларда алюминий оксиді ұнтағы бар жылу өткізгіш материалдарды пайдаланатын өнімдердің негізгі температурасы дәстүрлі материалдармен салыстырғанда он немесе тіпті ондаған градустан астамға айтарлықтай төмендетілуі мүмкін, бұл жабдықтың қуатты өнімділік кезінде тыныш және тұрақты жұмыс істей алатынын қамтамасыз етеді.
Лао Ван жиі былай деп айтатын: «Нағыз «сиқыр» ұнтақтың өзінде емес, мәселені қалай түсінетінімізде және өнімділікті арттыра алатын негізгі мәселені қалай табатынымызда». Алюминий оксиді ұнтағының қабілеті жоқтан пайда болмайды, керісінше, оның ерекше қасиеттерінен туындайды және басқа материалдарға тиісті түрде біріктіріледі, сондықтан ол шешуші сәтте өз күшін тыныш көрсетіп, ыдырауды сиқырға айналдыра алады.
Түннің бір уағында Лао Ван кеңседе жаңа материал формулаларын зерттеп жатты, ал жарық оның шоғырланған дене бітімін шағылыстырды. Терезенің сыртында тыныштық орнады, текглинозем ұнтағы Оның қолындағы жарық астында сансыз кішкентай жұлдыздар сияқты әлсіз ақ жылтыр жарқырап тұрды. Бұл қарапайым болып көрінетін ұнтақ сансыз ұқсас түндерде әртүрлі тапсырмалар орындады, әртүрлі материалдарға үнсіз сіңісіп, қаттырақ және тозуға төзімді едендерді ұстап тұрды, дәл электронды жабдықтардың ұзақ мерзімді және тыныш жұмысын қамтамасыз етті және экстремалды ортада арнайы компоненттердің сенімділігін қорғады. Материалтанудың құндылығы қарапайым заттардың әлеуетін қалай пайдалану керектігінде және оларды кедергілерден өту және тиімділікті арттыру үшін негізгі тірек нүктесіне айналдыруда жатыр.
Келесі жолы материалдық өнімділікте қиындықтарға тап болған кезде, өзіңізден сұраңыз: Сізде маңызды сиқырлы сәтті жасау үшін оянуды күтіп тұрған «глинозем ұнтағының» бір бөлігі бар ма? Ойланыңызшы, бұл шындық па?