ალუმინის ფხვნილის მრავალჯერადი გამოყენება საავტომობილო ინდუსტრიაში
შეაბიჯე ნებისმიერ თანამედროვე მანქანაში და აღმოაჩენ, რომ...ალუმინის ფხვნილი ჩუმად ასრულებს მრავალ ფუნქციას, თუმცა მომხმარებლები იშვიათად ამჩნევენ. დღეს მოდით ავწიოთ კაპოტი და ვნახოთ, თუ როგორ მონაწილეობს ეს თეთრი ფხვნილი მანქანის „მთელი სხეულის“ მოძრაობაში.
Ⅰ. სამუხრუჭე ხუნდების „მყარი ძვლები“
„სუსტი მუხრუჭები? სავარაუდოდ, ხახუნის მასალა საკმარისად მყარი არ არის!“ - წუწუნებდა სამუხრუჭე ხუნდების ქარხნის ტექნიკოსი მუხრუჭების ტესტირებისას. მისი სიმძლავრე შესანიშნავია: ხახუნის მასალაზე მხოლოდ 3%-5%-ის დამატებამ შეიძლება მკვეთრად გაზარდოს სამუხრუჭე ხუნდის ზედაპირის სიმტკიცე. ის ჯავშნის მიკროშრეს ჰგავს, რომელიც ხელს უშლის მის დეფორმაციას ან დაშლას მაღალი ტემპერატურის ხახუნის ზემოქმედების ქვეშ. Hangzhou Jikang New Materials-ის მონაცემები აჩვენებს, რომ ამ დანამატის დამატება 15%-ზე მეტით აუმჯობესებს სამუხრუჭე ხუნდების ცვეთამედეგობას, რაც მას ხარჯების დამზოგავ ინსტრუმენტად აქცევს ხშირი გაჩერებისა და დაქოქვის მქონე ტაქსებისთვის.
კიდევ უფრო უკეთესია მისი გამძლეობა - მჟავა და ტუტე კოროზია? პრობლემა არ არის! 800°C ტემპერატურა? გაუძლებს კიდეც! ტრადიციული მეტალის სამუხრუჭე ხუნდების ჟანგისა და ჭრიალის პრობლემები ადვილად გვარდება ნანო-ალუმინით გამდიდრებული კერამიკული ფორმულით.
II. „თაფლისებრი სახლი“ გამონაბოლქვი აირის გასაწმენდად
პეკინის კატალიზატორის ქარხანაში მუშები თაფლისებრ კერამიკულ მატარებელზე კრემისებრ ნალექს აფენენ. ამ ნალექის ბირთვი გამა-ფაზურია. ნანო-ალუმინური, ზედაპირის ფართობით 130-200 მ²/გ. ეს ნიშნავს, რომ ამ მასალის ერთი გრამი, რომელიც კალათბურთის მოედნის ნახევარ ფართობზეა განაწილებული, სამჯერ მეტი ზომის ეკვივალენტურია.
როდესაც ავტომობილის გამონაბოლქვი ამ ნანო-საფარებში გადის, ნახშირბადის მონოქსიდისა და აზოტის ოქსიდის მოლეკულები მყარად ადსორბირდება ალუმინის ოქსიდის ფორების ზედაპირებზე. შემდეგ ძვირფასი ლითონის კატალიზატორები იწყებენ მოქმედებას და მათ უვნებელ აირებად გარდაქმნიან. Jingcheng New Materials-ის ტექნიკოსმა ანალოგია გამოიყენა: „ალუმინის ოქსიდი შენობის ხარაჩოს ჰგავს, რომელიც პლატინისა და პალადიუმის, „VIP“-ების, მყარად დამაგრების და უფრო ინტენსიურად მუშაობის საშუალებას იძლევა!“
ექსპერიმენტებმა აჩვენა, რომ 10-30 ნმ-ის გამოყენებით კატალიზატორებიალუმინის ოქსიდი დაბალ ტემპერატურაზე აქტივობის თითქმის 20%-ით გაზრდა, რაც ნიშნავს გამონაბოლქვის სწრაფ გაწმენდას ცივი სტარტის დროსაც კი, რაც გადამწყვეტი მნიშვნელობისაა ჩინეთის VIb გამონაბოლქვის მკაცრი სტანდარტების დასაკმაყოფილებლად.
III. „გამაგრილებელი პატჩი“ აკუმულატორებისთვის
რა ეშინიათ ყველაზე მეტად ახალი ენერგომომარაგების მქონე ავტომობილების მფლობელებს? აკუმულატორის გადახურების! Hangzhou Jiupeng New Materials-ის ინჟინერმა წარმოადგინა კბილის პასტის მსგავსი თბოგამტარი გელის ტუბი: „ხედავთ ამ ვერცხლისფერ ბზინვარებას? მისი 60% სფერული ალუმინის ოქსიდია!“ CY-L15S ალუმინის ოქსიდის თბოგამტარი ფხვნილი აკუმულატორის უჯრედისთვის „გამაგრილებელი პლასტირის“ როლს ასრულებს.
ტრადიციულ სილიკონის ცხიმს მხოლოდ 1.5W/mK თბოგამტარობა აქვს, მაშინ როცა ალუმინით შევსებულ გელს შეუძლია 6W/mK-ზე მეტის მიღწევა. CATL-ის მიერ წარმოებულ აკუმულატორულ პაკეტზე ჩატარებულმა ტესტებმა აჩვენა, რომ ალუმინის თბოგამტარული ფენის დამატებამ სწრაფი დატენვის დროს აკუმულატორულ უჯრედებში ტემპერატურის სხვაობა 15°C-დან 5°C-მდე შეამცირა - რაც უფრო მცირეა ტემპერატურის სხვაობა, მით უფრო ხანგრძლივია აკუმულატორის მუშაობის ხანგრძლივობა.
Tianma New Materials-ის გაფართოების გეგმა კიდევ ერთხელ ადასტურებს მზარდ მოთხოვნას: დაიწყო პროექტი, რომელიც ყოველწლიურად 5000 ტონა მაღალი თბოგამტარობის ალუმინის ფხვნილის წარმოებას ითვალისწინებს, რომელიც ახალი ენერგიის მქონე ავტომობილების სამელექტრო სისტემების გაგრილების ბაზარს მოიცავს.
IV. მსუბუქი წონის „გამაგრების კაცი“
„წონის შემცირება სიმტკიცის შეწირვის გარეშე“ - ეს არის ავტომობილების მსუბუქი წონის შემცირების გასაღები. Shanghai Gaoquan Chemical-ის სინჯების ოთახში, 80-160 კალიბრის α-ფაზური ალუმინის მიკროფხვნილი ეპოქსიდურ ფისში შედის: „მისი დამატება შეიძლება შეამციროს ბამპერის სამაგრის კედლის სისქე 0.5 მმ-ით, ამავდროულად გაზარდოს მისი სიმტკიცე!“
პრინციპი მსგავსია რკინაბეტონის:ალუმინის ნაწილაკებიპლასტმასში „მიკროჩონჩხს“ ქმნიან. გარკვეული ავტომწარმოებლის მონაცემები მიუთითებს, რომ ძრავის კაპოტის შიგნით პოლიამიდის მასალაში 30%-იანი ალუმინის ოქსიდის დამატება სითბური დეფორმაციის ტემპერატურას 160°C-დან 290°C-მდე ზრდის, რაც ტურბო დამტენთან ახლოს მდებარე კომპონენტებისთვის სასიცოცხლო მნიშვნელობისაა.
კიდევ უკეთესი ფასია: ნახშირბადის ბოჭკოვანი გამაგრება ისეთივე ძვირია, როგორც ოქრო, ხოლო ალუმინის კომპოზიტები მხოლოდ ერთი მესამედით ნაკლები ღირს.
V. სანთელი „ცეცხლგამძლე ჯავშანი“
ძრავის სანთლის დაშლის შემდეგ, კერამიკულ იზოლატორზე მაღალი ტემპერატურის ალუმინის მიკროფხვნილის მოციმციმე ნათებას დაინახავთ. შანხაის გაოკუანის ქიმიური ინდუსტრიის ტესტის ანგარიში აჩვენებს, რომ კერამიკული კორპუსი, რომელიც 96% α-ფაზური ალუმინის ოქსიდისგან შედგება, უძლებს უეცარ აფეთქებებს 1700°C ტემპერატურაზე.
„ადრე ჩვეულებრივ კერამიკას ვიყენებდით და 80 000 კილომეტრის შემდეგ ისინი იბზარებოდა და ჟონავდა.“ სანთლების ქარხნის მთავარმა ინჟინერმა ახლად შემუშავებული სანთლები ასწია.ალუმინის კერამიკა კორპუსი და თქვა: „ახლა, 150,000 კილომეტრის შემდეგ, ელექტროდების დაწვის შემთხვევაშიც კი, კერამიკა ხელუხლებელი რჩება!“ ეს განპირობებულია ალუმინის ლითონის „მტკიცე“ ხასიათით — ის მაღალ ტემპერატურაზე არ ცოცავს და აქვს დაბალი თერმული გაფართოების კოეფიციენტი, რაც მას ცილინდრის „ცეცხლოვანი მთის“ შიგნით კლდესავით მყარ საფუძვლად აქცევს.
VI. „ახალი ასი“ მომავალი ბრძოლის ველისთვის
ალუმინის ინოვაციები შეუჩერებლად გრძელდება. იშვიათმიწა ელემენტებით მოდიფიცირებულმა ალუმინმა უკვე დატოვა თავისი კვალი ლაბორატორიაში: იტრიუმის ოქსიდის კვალის შემცველი სამუხრუჭე ხუნდები ცვეთისადმი მდგრადობას 10%-ით აუმჯობესებს, ხოლო ცერიუმის ოქსიდით გაძლიერებული კატალიზატორის საფარი 30%-ით ახანგრძლივებს მისი ექსპლუატაციის ვადას.
უფრო მოწინავე გამოყენება ინტელექტუალურ მართვაშია — მილიმეტრიანი ტალღის რადარის ლინზები საჭიროებს მასალებს, რომლებიც ერთდროულად ტალღის გამტარიცაა და სითბოს გამფანტავიც. ჰანგჟოუს კომპანია ალუმინის/სილიკონის კომპოზიტურ მასალას ცდის: მისი დიელექტრიკული მუდმივა სტაბილური რჩება 3.2-ზე, ხოლო თბოგამტარობა ხუთჯერ აღემატება ტრადიციული პლასტმასისას, რაც რადარს საშუალებას აძლევს, ზუსტად „დაინახოს“ გზა 120°C ტემპერატურაზეც კი.
ტრადიციული საწვავის მქონე ავტომობილებიდან დაწყებული ელექტრო, ჭკვიან ავტომობილებამდე, ღირებულების ჯაჭვიალუმინის ფხვნილიაგრძელებს გაფართოებას. შესაძლოა, ის არასდროს გამოჩნდეს სატრანსპორტო საშუალებების ბროშურებში, მაგრამ როდესაც საჭეს ვუჭერთ მხარს, ყოველი უსაფრთხო მუხრუჭი, ელექტროენერგიის ყოველი ეფექტური გამოყოფა და ყოველი სუფთა ამოსუნთქვა ჩუმად არის დაცული ამ თეთრი ფხვნილით, რომელიც მხედველობის არეშია დაფარული.
და ახალი საბრძოლო ველების, როგორიცაა მყარი მდგომარეობის ბატარეის თბოიზოლაციის ბალიშები და წყალბადის საწვავის ელემენტების დასტის სახელმძღვანელო ფირფიტები, გაჩენასთან ერთად, ალუმინის ოქსიდის გზა „ფარული ჩემპიონის“კენ აგრძელებს გაფართოებას.