Инновациялық цирконий құм өнімдерін зерттеу және қолдану
Өнеркәсіптік материалдарға келгенде, көптеген қарапайым адамдар бұл тақырыпты жалықтыратын деп санауы мүмкін, бірақ шын мәнінде оның бірнеше күрделі тұстары бар.циркониймысалы. Бұрын адамдар оны тек керамикалық пышақтар мен протездер сияқты қатты және жылтыр нәрселер үшін ғана қолданылатын деп санаған болуы мүмкін. Бірақ материалдарды зерттеу және әзірлеумен және өнеркәсіптік қолданумен айналысатындар үшін бұл қазына. Әсіресе, соңғы жылдары пайда болған инновациялық цирконий құмынан жасалған өнімдер шынымен де маңызды мәселелерді шешіп, таңғажайып қолдану перспективаларын ұсынады.
Екі жыл бұрын салалық көрмеге қатысып, ондаған жылдар бойы отқа төзімді материалдармен жұмыс істеген тәжірибелі инженермен әңгімелескенім есімде. Ол санынан шапалақтап: «Эй, бауырым, сен түсінбейсің! Балқыту өнеркәсібі қазір материалдарға өте жоғары талаптар қояды! Температура барған сайын жоғарылап, қоршаған орта қатал болып барады. Дәстүрлі материалдар мұны көтере алмайды. Мысалы, цирконийді алайық. Оның керемет екенін бәрі біледі - жоғары температураға төзімді және химиялық тұрғыдан тұрақты. Бірақ дәстүрлі процестерді қолдану арқылы алынған цирконий құмы тазалығы жағынан жетіспейді, бөлшектердің біркелкілігі нашар немесе тұрақсыз. Ол сондай-ақ өте қымбат, сондықтан оны пайдалану қиын. Көбінесе «ерік бар, қабілет жоқ» деген сияқты болады».
Ол нəтижеге жетті. Цирконий құмын зерттеу мен әзірлеудің инновациялық мақсаты осы – ескі қиындықтарды жеңу емес пе?
Сонымен, инновацияның нақты қай жері бар? Түсіндіріп берейін.
Біріншіден, «өзегі» өзгеруі керек. Бұрынғы цирконийдің бір мәселесі болды: оның кристалдық құрылымы тұрақсыз болды. Температура өзгерген кезде ол іштей «күресіп», микрожарықтар пайда болуы мүмкін еді. Уақыт өте келе өнімділік нашарлады. Біздің жаңа тәсіліміз формулалау мен өңдеуде үлкен өзгерістерді қамтиды. Иттрий сияқты озық тұрақтандырғыштарды ультра жоғары температуралы күйдірумен және күрделі ұсақтау және жіктеу әдістерімен біріктіру арқылы біз осы керемет өнімге қол жеткіздік: «ішінара тұрақтандырылған цирконий». Басқаша айтқанда, бұл цирконий бөлшектерінің ішінде «болат қаңқасын» құрумен бірдей, олардың қажет болған кезде қатты және қажет болған кезде иілгіш болуын қамтамасыз етеді, өткеннің сынғыш, оңай зақымдалатын материалынан айырмашылығы. Сонымен қатар, тазалық үнемі артып келеді, ал қоспа деңгейі өте төмен деңгейде сақталады.
Екіншіден, сыртқы түрі мен пішініне де назар аудару керек. Инновациялық цирконий құмдары сыртқы түріне ерекше назар аударады - тек сұлулық байқаулары үшін ғана емес, сонымен қатар бөлшектердің морфологиясы мен өлшемінің таралуы тұрғысынан да. Бұрын бұрыштық, біркелкі емес өлшемді, «дөрекі» бөлшектер дәл қолдану үшін апат болды. Енді ауа ағынымен фрезерлеу және центрифугалық жіктеу сияқты күрделі процестер арқылы біз бөлшектердің өлшемдері өте біркелкі сфералық циркония микроұнтақтарын шығара аламыз. Бір уыс алыңыз, ол ең жақсы ұн сияқты сезіледі, бірақ оның қаттылығы өте жоғары. Бұл біркелкілік үлкен артықшылықтар береді: жабын немесе абразив ретінде қолданылса да, нәтижелер біркелкі емес жағусыз тұрақты және біркелкі болады.
Көп сөйлеу пайдасыз; дамуды іс жүзінде қолдану керек. Бұл инновациялықцирконий құмдарықазіргі уақытта әртүрлі жоғары деңгейлі салаларда жоғары сұранысқа ие.
Ең алдымен, дәл құю өте маңызды, әсіресе ұшақ қозғалтқышының қалақтары мен газ турбинасы қалақтары сияқты жұқа қабырғалы, күрделі суперқорытпа бөлшектері үшін. Құю температурасы 1000 градус Цельсийден асады, бұл қалып қабығының материалына өте жоғары талаптар қояды. Бұл жаңа цирконий құмымен жасалған үстіңгі жабындар тамаша тұрақтылықты және сәйкес келетін жылу кеңею коэффициентін ұсынады. Бұл құймалардың беткі қабатын айтарлықтай жақсартады, құмның жиналуы мен сызаттар сияқты ақауларды іс жүзінде көрінбейтін етеді, кейінгі өңдеу құнын айтарлықтай төмендетеді. Тәжірибелі шеберлер: «Бұл жаңа құмды пайдалану жұмысты шынымен де таң қалдырады!», - дейді.
Тағы бір қолданба - жоғары деңгейлітегістеу және жылтыратуБіздің ұялы телефон әйнегіміз, камера линзамыз және әртүрлі жартылай өткізгіш пластиналарымыз өте тегіс беттерді қажет етеді; тіпті ең кішкентай сызат та қырқуға әкеледі. Жоғары қаттылығы, біркелкі бөлшектер мөлшері және тамаша химиялық және механикалық қасиеттері бар жаңа цирконий оксидінің микроұнтағы - өте тиімді жылтырату сұйықтығы. Кесу жылдамдығы дәл бақыланады және сызаттарға төзімділік минималды, бұл наноөлшемді немесе тіпті атомдық деңгейде шынымен тегіс бетке қол жеткізуге мүмкіндік береді. Қарапайым тілмен айтқанда, телефоныңыздың экраны оның арқасында өте тегіс сезіледі.
Сондай-ақ жылу тосқауыл жабындары бар. Аэроғарыштық қозғалтқыштар мен газ турбиналары мұндай қатал температураға қалай төтеп бере алады? Негізгі компоненттер «жылу оқшаулағыш қабықпен» бүркілген. Бұл қабықта қолданылатын негізгі материалдардың бірі - цирконий оксиді негізіндегі керамика. Жоғары температураға төзімділігі мен фазалық тұрақтылығымен ерекшеленетін инновациялық цирконий оксиді құмы қозғалтқыштың тиімділігі мен қызмет ету мерзіміне тікелей байланысты осы жоғары деңгейлі жабын ұнтақтарын дайындаудың негізгі шикізаты болып табылады.
Сонымен қатар, оны қатал ортаға арналған құрылымдық керамикадан, озық отқа төзімді материалдардан және тіпті медициналық биоматериалдардан табуға болады. Оның қолданылуы кеңейіп келеді.
Болашақта инновациялық цирконий құмының жолы одан да кеңейеді деп ойлаймын. Фотоэлектрлік техника, жартылай өткізгіш чиптер және аэроғарыш сияқты салалардағы қарқынды дамумен материалдардың өнімділік талаптары барған сайын күшейе түседі. Таза, нәзік, біркелкі қасиеттері бар және басқарылатын өнімділігі жоғары цирконий құмынан жасалған өнімдер сөзсіз жасалатын болады. Мүмкін, бір күні ол қазір елестете де алмайтын салаларда жарқырайды.
Сондықтан, бұл ұсақ құм түйіршіктерін бағаламаңыз. Оларда үлкен даналық бар және ірі салаларды қуаттандыра алады. Инновацияның құндылығы біздің заманымыздың талапшыл талаптарын қанағаттандыру үшін материалдың барлық әлеуетін ашуда жатыр.