Композиттік материалдардың өнімділігін жақсарту үшін жасыл кремний карбиді ұнтағының құпиясы
Композиттік материалдарда жұмыс істегендер қайын ене мен келін арасындағы қарым-қатынасты татуластырудан гөрі әртүрлі материалдардың артықшылықтарын жақсы ыдысқа біріктіру қиынырақ екенін біледі. Бірақ пайда болғаннан беріжасыл кремний карбиді ұнтағы, «сиқырлы дәмдеуіш», композиттік материал шеңбері «ашу режимін» тікелей қосты. Бүгін осы жұмбақ жабынды ашайық және бұл жасыл ұнтақ үйіндісі көміртекті талшық пен керамика сияқты мақтаныш шеберлерді қалай мойынсұнғыш ете алатынын көрейік.
1. Дарынды «алты қырлы жауынгер»
Жасыл кремний карбиді ұнтағы композиттік материалдардың «арман ұнтағы» болу үшін дүниеге келді. Mohs қаттылығы 9,5, бұл гауһардан да нашар тыныс. Гуандундағы тежегіш төсеніш зауыты салыстыру жасады. 20% жасыл кремний карбидімен араласқан композициялық материалдың тозуға төзімділік индексі бар, бұл дәстүрлі материалдардан 3 есе жоғары. Цех директоры Лао Хуан үлгіні түртіп: «Осы қаттылықпен жарты сағат бойы зімпарамен ысқылаған соң да із қалдыра алмайсың!» деп күбірледі.
Жылу өткізгіштігі одан да шектен шыққан. Шаньдун ғылыми-зерттеу институты деректерді өлшеп, құрамында 15% жасыл кремний карбиді бар алюминий негізіндегі композициялық материалдардың жылу өткізгіштігі 220 Вт/(м·К) дейін өскенін анықтады, бұл таза алюминийден 30% күшті. Техник Сяо Лю тепловизорға қарап тұрып: «Бұл жылуды таратудың тиімділігі орталық процессорға суды салқындату жүйесін орнатумен салыстыруға болады!» - деді.
Химиялық тұрақтылық одан да ерекше. Нинбодағы химиялық құбырдың төсеу материалын сынау кезінде жасыл кремний карбидті композициялық материал жарты жыл бойы концентрлі күкірт қышқылына малынған және салмақ жоғалту деңгейі 0,3% -дан аз болды. Сапа инспекторы Лао Ван үлгіні көтеріп: «Бұл коррозияға төзімділік, тіпті Тайшан Лаоцзюньдің алхимия пеші де темекіден өтуі керек!» - деп мақтанды.
2. Композиттік процестің «сиқырлы сәті».
Дисперсия технологиясы қазір өте жақсы. Цзянсудағы компания микроұнтақты сүт шайындағы інжу-маржанға қарағанда біркелкі тарататын «ультрадыбыстық + шарлы фрезер» комбинациясын ойлап тапты. Мастер Лао Ли электронды микроскоптың фотосуретін көтеріп: «Мына таралу тығыздығына қараңызшы, құмырсқалар жоғары көтерілсе, жоғалады!» - деп мақтанды.
Интерфейс комбинациясының қара технологиясы одан да қатал. Шанхайдағы зертхана әзірлеген нано-байланыстырушы агент микроұнтақ пен матрица арасындағы байланыс күшін 150МПа дейін арттырды. Жоба жетекшісі көзілдірігін итеріп: «Соңғы рет біз кесу сынамасын жасағанда, арматура деформацияланған, бірақ композициялық материал қабаттанған жоқ!» - деді.
3. Нақты жауынгерлік сынақтың «ерекше көрінісі».
Аэроғарыш өнеркәсібі ұзақ уақыт бойы ессіз болды. Чэнду қаласындағы белгілі бір авиациялық қозғалтқыш зауытының турбиналық қалақтары қолданыладыжасыл кремний карбидікерамика негізіндегі композициялық материалдарды нығайту үшін және температураға төзімділік тікелей 1600 ℃ дейін. Сынақ жүргізушісі Лао Чжан бақылау тақтасына қарап: «Бұл өнімділікпен реактивті қозғалтқыштар әкемді шақыруы керек!»
Жаңа энергетикалық көліктердің батарея кронштейндері одан да қызықты. Ниндедегі өндірушінің көміртекті талшықты композиттік кронштейні жасыл кремний карбидімен араласқаннан кейін болаттан 8 есе артық беріктікке ие. Соқтығысты сынау кезінде қауіпсіздік инженері Лао Ли көліктің есігін сипап күлді: «Қазір бұл көліктің корпусы үш қабат оқ өткізбейтін жилет киген сияқты!»
5G базалық станциясының жылу қабылдағыштарының өрісі ақылсыз. Ханчжоудағы өндірушінің алюминий негізіндегі композиттік радиаторы 4,8×10⁻⁶/℃ дейін басқарылатын термиялық кеңею коэффициентіне ие. Техникалық директор жылу циклінің сынақ деректерін көрсетіп: «Оны -50℃-ден 200℃-ге дейін реттеуге болады, ал өлшемнің өзгеруі Бикешке қарағанда маңыздырақ!»
4, Шығындар шотындағы «Ұзақ мерзімділік».
Бірлігінің жоғары бағасына қарамаңызжасыл кремний карбиді микроұнтақ, жалпы шотты есептегенде, бұл сөзсіз тиімді. Чунцин қаласындағы машина жасау зауыты есеп жүргізді: шикізат құны 25%-ға өскенімен, өнімнің қызмет ету мерзімі төрт есеге артты, ал үш жылда үнемделген техникалық қызмет көрсету құны жаңа цех салуға жеткілікті. Қаржы ханымы калькуляторды түртіп, күлді: «Бұл бизнес несие беруден де тиімдірек!»
Өндіріс тиімділігінің артуы одан да жасырын қуантады. Тяньцзиньдегі автоматтандырылған өндіріс желісінің нақты өлшемдеріне сәйкес, композиттік материалдардың қатаю уақыты 40%-ға қысқарды. Цех директоры үлкен экранға қадала қарап, аяғын қағып: «Қазір өндірістік қуат зымыран мінгендей, тапсырыс берушілер тапсырыс бергенде үрейленбейді!».
Бүгінгі жасыл кремний карбиді микроұнтағы бұдан былай зертханада тұжырымдамалық өнім болып табылмайды. Аспанда ұшатын ғарыш кемелерінен бастап, жерде жұмыс істейтін жаңа энергетикалық көліктерге, алақан көлеміндегі ұялы телефон чиптерінен 100 метрлік жел турбинасы қалақтарына дейін ол барлық жерде. Сала ардагерлері бұл нәрсе композиттік материалдардың өнімділік төбесінде саңылау жасады дейді. Менің ойымша, бұл жай ғана материалды жаңарту емес, заманауи индустрия үшін «қолға түсіру». Егер бұл үрдіс жалғаса берсе, бір күні біздің кесу тақталары осы қара технологияны қолдануға мәжбүр болуы мүмкін - түптеп келгенде, ас үй ыдыстарының аэроғарыштық материалдармен бір деңгейде болғанын кім қаламайды?