Алюминий оксиді ұнтағының сиқыры: ол материалдың қасиеттерін қалай өзгертеді
Сіз «термин» деп ойлауыңыз мүмкін.алюминий оксиді«Академиялық және күнделікті өмірден мүлдем басқаша естіледі. Бірақ сіз міндетті түрде танитын нәрсені айтайын – зімпара. Иә, ағаш немесе металл жиектерін тегістеу үшін қолданылатын құралдар қорабыңыздағы сол кедір-бұдыр парақ. Неліктен сол парақтың қатты беттерді тегістей алатындай керемет қабілеті бар екенін ойлап көрдіңіз бе? Құпия көбінесе оның бетіндегі ұсақ бөлшектерде жатыр, ал көбінесе сол бөлшектердің басты ерекшелігі - алюминий оксиді ұнтағы.
Бір қарағанда, бұл кәдімгі ақ ұнтақ сияқты көрінеді - саусақтарыңыздан бір уыс өткізсеңіз, ұн сияқты ұсақ сезіледі. Бірақ оны бағаламаңыз. Біз, материалтанушылар, үшін бұл зат тасты алтынға айналдыра алатын сиқырлы ұнтақтан кем емес. Бүгін мен алюминий оксиді ұнтағының айналамыздағы материалдардың қасиеттерін қалай өзгертетінін түсіндіремін.
I. Оның сиқырының көзі: берік өзегі және жан-жақты формалары
Сиқырыглинозем ұнтағыең алдымен оның ерекше қаттылығынан туындайды. Оның шынайы түрі - алюминий триоксиді, ол минералдың қаттылық шкаласында тоғызыншы орында, тек алмас пен басқа да бірнеше «аса қатты» заттардан асып түседі. Мынаны қарастырыңыз: кең таралған материалдардың ішінде болат, мыс және алюминий - одан жұмсақ емес пе? Бұл көптеген металдармен, керамикамен немесе тіпті полимермен бетпе-бет келгенде, ол абсолютті «басымдықты» ұстап, «қатал жігіт» сияқты әрекет етеді дегенді білдіреді.
Дегенмен, бұл оның ең таңғажайып қасиеті емес. Нағыз кереметі - бұл «қатал жігітті» әртүрлі процестер арқылы әртүрлі формалар мен өлшемдерге айналдыру қабілетімізде – қатал «жауынгерден» нәзік «суретшіге» дейін, ол әрбір рөлде керемет өнер көрсетеді.
«Жауынгер» ретінде: құммен өңдеу және тегістеу қолданбаларында,алюминий оксиді ұнтағыөткір қырлы микробөлшектерге айналады. Жоғары қысым кезінде бұл бөлшектер дайындама беттеріне әскер сияқты шабуылдайды. Микроскопиялық кесу және соққы арқылы олар кір мен қылшықтарды тиімді түрде кетіреді немесе кейінгі жабындар үшін мінсіз кедір-бұдырлы негіз жасайды. Мен шәкірттеріме жиі: «Оның шабуылы материалдың «бетін» қалай тазартып, «сүйектерін» қалай ашатынын қараңызшы?» деп айтамын.
«Суретші» ретінде әрекет еткенде: өте ұсақ микрон немесе тіпті нанометрлік ұнтаққа дейін ұнтақталған кезде оның рөлі өзгереді. Енді ол енді «бұзбайды», керісінше «құрылыс жасайды». Пластмассаға, резеңкеге немесе керамикаға қосылғандықтан, ол осы негізгі материалдардың қаттылығын, тозуға төзімділігін және ыстыққа төзімділігін айтарлықтай арттырады. Цементке болат арматурасын қосқан сияқты, ол бұрын жұмсақ немесе сынғыш болған нәрсеге құрылымдық тұтастық береді.
II. Сиқырдың ашылуы: оның іс-әрекетін көру
Әңгіме арзан; өз көзіммен көрген бірнеше мысалмен бөлісейін.
Бірінші жағдай: Пластиктен жасалған сауыт
Біздің клиенттеріміздің бірі жоғары сапалы берілістерге маманданған. Бұрын олар тозуға төзімділігі жағынан жеткіліксіз болып шыққан стандартты инженерлік пластмассаларды қолданған, бұл бірнеше ай ішінде айтарлықтай тозуды көрсетіп, айтарлықтай шу шығаратын. Олардың инженерлері әртүрлі шешімдерді қолданып көрді, бірақ нәтижелері көңіл көншітпейтін болды. Содан кейін біз микрондық сапалы белгілі бір пропорцияны біркелкі араластыруды ұсындық.алюминий оксиді ұнтағышикізатқа айналды. Әсері бірден байқалды! Алынған берілістердің тозу мерзімі бірнеше есеге артты және әлдеқайда тегіс және тыныш жұмыс істеді. Неліктен? Өйткені пластик молекулаларының арасына біркелкі енген көрінбейтін алюминий оксиді бөлшектері ерекше берік тірек желісін құрады. Берілістер торланып, үйкеліске ұшыраған кезде, дәл осы қатты алюминий оксиді бөлшектері негізгі үйкеліс күштерін көтеріп, пластиктің өзін қорғады. Бұл жұмсақ топырақ жолдардың үстіне қатты малтатас қабатын төсеуге ұқсайды – жүк көтергіштігі бірден өзгереді.
Екінші жағдай: Жабындарды «бұзылмайтын» ету
Жоғары сапалы ағаш өңдеуді немесе өнеркәсіптік еден жабындарын қарастырайық – олар неге тозуға және сызаттарға соншалықты төзімді? Көбінесе құпия алюминий оксиді ұнтағында жатыр. Мөлдір лакқа қосылған кезде ол ақ болып қалады, бірақ жеткілікті түрде ұнтақталған кезде, жабынның қаттылығы мен сызаттарға төзімділігін айтарлықтай арттыра отырып, түске минималды әсер етеді. Кілт кәдімгі бояуда айқын сызат қалдыруы мүмкін болса, алюминий оксидімен байытылған беттерде ол тек әлсіз, оңай алынатын із қалдыруы мүмкін. Бұл әсер жабынның ішіне сансыз «микроскопиялық қалқандарды» енгізуге ұқсайды.
Үшінші жағдайды зерттеу: «Отқа төзімді бекіністерді» жасау
Алюминий оксидінің өзі өте ыстыққа төзімді, балқу температурасы 2000 градус Цельсийден асады. Осы қасиетті пайдалана отырып, оны кеуекті губка тәрізді немесе талшықты құрылымдарға айналдыруға болады, бұл жоғары деңгейлі жоғары температуралы оқшаулағыш материалдарды жасайды. Ғарыш кемесінің жылу қалқанының плиткалары мен жоғары температуралы пеш төсемдерінің барлығы оған сүйенеді. Ол ішкі жабдықты немесе құрылымдарды қорғау үшін қорқынышты ыстықты мықтап жауып, тосқауыл ретінде әрекет етеді. Бұл оның «қатал жігіт» табиғаты мен ыстыққа төзімділігінің ең жақсы үйлесімін білдіреді.
III. Сиқырдың бағасы және модерация өнері
Әрине, сиқырды абайсызда қолдануға болмайды; ол пропорция сезімін талап етеді. Көп болған сайын жақсы бола бермейді. Мынаны ескеріңіз: резеңкеге шамадан тыс глинозем ұнтағын қосу оны қатайтып, тозуға төзімділігін арттыруы мүмкін, бірақ бұл серпімділік пен икемділікті жоғалтып, оны сынғыш, кірпіш тәрізді затқа айналдырады. Бұл оны асыра пайдаланудың бір мысалы.
Осылайша, біз, материалтанушылар, күндерімізді осы «формулалар» мен «процестерді» жетілдірумен өткіземіз. Бөлшектердің өлшемі қандай болуы керекглинозем ұнтағыболуы мүмкін бе? Қосудың оңтайлы коэффициенті қандай? Оның бір-біріне жабысып қалмай, материал бойынша біркелкі таралуын қалай қамтамасыз ете аламыз? Мұның артындағы ғылым терең, ол кең көлемді эксперименттер мен жинақталған тәжірибені қажет етеді. Кейде дозаның бір пайыздық айырмашылығы соңғы өнімнің өнімділігінде үлкен айырмашылыққа әкелуі мүмкін.
Міне, көріп тұрғаныңыздай, бұл қарапайым ақ ұнтақ таңғажайып сиқырға толы. Әртүрлі әдістер мен комбинациялар арқылы ол қарапайым материалдарды танымастай етіп өзгерте алады. Аяқ астындағы еден бояуынан бастап аспанда қалықтаған ұшақ бөлшектеріне дейін оның бар екендігі барлық жерде кездеседі.
Бұл бізге материалдар әлемінің бекітілген ережелерді білмейтінін үнсіз еске салады. Ақылды қосу және қосу арқылы әлсіздер күшті бола алады, жұмсақтар қатая алады, ал қарапайымдар ерекшеге айнала алады. Бұл алюминий оксиді ұнтағының сиқыры және материалтануды соншалықты қызықты ететін нәрсенің мәні. Келесі жолы сіз зімпара парағын қолданғанда немесе ерекше құрылымы бар композиттік панельге тигенде, сіз өзіңізге күлімсіреп, оның ішінде сансыз кішкентай алюминий оксиді спрайттары тыныш жұмыс істей алатынын есте сақтауыңыз мүмкін.