მწვანე სილიციუმის კარბიდის ფხვნილის საიდუმლო კომპოზიტური მასალების მუშაობის გასაუმჯობესებლად

კომპოზიტურ მასალებთან მუშაობის გამოცდილების მქონე პირებმა იციან, რომ სხვადასხვა მასალის უპირატესობების კარგ კერძად გაერთიანება უფრო რთულია, ვიდრე დედამთილსა და რძალს შორის ურთიერთობის შერიგება. თუმცა, მას შემდეგ, რაც...მწვანე სილიციუმის კარბიდის ფხვნილი„ჯადოსნური სუნელით“, კომპოზიტური მასალის წრემ პირდაპირ ჩართო „გახსნის რეჟიმი“. დღეს, მოდით, გავხსნათ ეს იდუმალი ფარდა და ვნახოთ, როგორ შეუძლია მწვანე ფხვნილის ამ გროვას მორჩილი გახადოს ისეთი ამაყი ოსტატები, როგორიცაა ნახშირბადის ბოჭკო და კერამიკა.

1. ნიჭიერი „ექვსკუთხა მეომარი“

მწვანე სილიციუმის კარბიდის ფხვნილი კომპოზიტური მასალების „ოცნების ფხვნილად“ იბადება. მოჰსის სიმტკიცე 9.5-ია, რაც ბრილიანტის სიმტკიცეზე ოდნავ უარესია. გუანდუნგის სამუხრუჭე ხუნდების ქარხანამ შედარება გააკეთა. 20%-იან მწვანე სილიციუმის კარბიდთან შერეულ კომპოზიტურ მასალას ცვეთისადმი მდგრადობის ინდექსი ტრადიციულ მასალებთან შედარებით სამჯერ აღემატება. სახელოსნოს დირექტორმა ლაო ჰუანგმა ნიმუშს შეეხო და ჩაილაპარაკა: „ამ სიმტკიცით, ნახევარი საათის განმავლობაში ქვიშაქაღალდით გახეხვის შემდეგ კვალსაც კი ვერ დატოვებთ!“

თბოგამტარობა კიდევ უფრო საგანგაშოა. შანდონგის კვლევითმა ინსტიტუტმა გაზომა მონაცემები და დაადგინა, რომ ალუმინის ბაზაზე დამზადებული კომპოზიტური მასალების თბოგამტარობა, რომელიც შეიცავს 15%-იან მწვანე სილიციუმის კარბიდს, 220 ვატ/(მ·კ)-მდე გაიზარდა, რაც 30%-ით უფრო ძლიერია, ვიდრე სუფთა ალუმინი. ტექნიკოსმა სიაო ლიუმ თბოვიზორულ აპარატს მიაჩერდა და წამოიძახა: „სითბოს გაფრქვევის ეს ეფექტურობა შედარებადია პროცესორზე წყლის გაგრილების სისტემის დაყენებასთან!“

ქიმიური სტაბილურობა კიდევ უფრო უნიკალურია. ნინგბოში ქიმიური მილსადენის საფარის მასალის ტესტირებისას, მწვანე სილიციუმის კარბიდის კომპოზიტური მასალა ნახევარი წლის განმავლობაში კონცენტრირებულ გოგირდმჟავაში იყო დალბული და წონის დაკლების მაჩვენებელი 0.3%-ზე ნაკლები იყო. ხარისხის ინსპექტორმა ლაო ვანგმა ნიმუში ასწია და დაიკვეხნა: „ამ კოროზიისადმი მდგრადობას ტაიშანგ ლაოჯუნის ალქიმიური ღუმელიც კი უძლებს სიგარეტს!“

2. კომპოზიტური პროცესის „ჯადოსნური მომენტი“

დისპერსიის ტექნოლოგია ამჟამად ძალიან კარგად არის განვითარებული. ჯიანგსუში ერთ-ერთმა კომპანიამ შექმნა „ულტრაბგერითი და ბურთისებრი დაფქვის“ კომბინაცია, რომელიც მიკროფხვნილს უფრო თანაბრად ანაწილებს, ვიდრე რძიან ჩაიში არსებულ მარგალიტებს. ოსტატმა ლაო ლიმ ელექტრონული მიკროსკოპით გადაღებული ფოტო ასწია და დაიკვეხნა: „შეხედეთ ამ განაწილების სიმჭიდროვეს, ჭიანჭველები დაიკარგებიან, თუ ზევით ახტებიან!“

შავი ფერის ინტერფეისის კომბინაციის ტექნოლოგია კიდევ უფრო სასტიკი ხდება. შანხაის ლაბორატორიაში შემუშავებულმა ნანოშემაერთებელმა აგენტმა მიკროფხვნილსა და მატრიცას შორის შეკავშირების სიმტკიცე 150 მპა-მდე გაზარდა. პროექტის ხელმძღვანელმა სათვალე ასწია და თქვა: „ბოლოჯერ, როდესაც ძვრის ტესტი ჩავატარეთ, სამაგრი დეფორმირებული იყო, მაგრამ კომპოზიტური მასალა არ იშლება!“

3. რეალური საბრძოლო გამოცდის „მონიშნული სცენა“

აერონავტიკის ინდუსტრია დიდი ხანია გიჟდება. ჩენგდუში მდებარე გარკვეული საავიაციო ძრავების ქარხნის ტურბინის პირები იყენებენმწვანე სილიციუმის კარბიდიკერამიკული კომპოზიტური მასალების გასამაგრებლად და ტემპერატურის წინააღმდეგობა 1600℃-მდეა. ტესტ-მძღოლმა ლაო ჟანგმა დაფას დახედა და ნერწყვი ჩამოუგორდა: „ამ მახასიათებლებით, რეაქტიული ძრავები მამას უნდა დაუძახონ!“

ახალი ენერგიის მქონე ავტომობილების აკუმულატორის სამაგრი კიდევ უფრო საინტერესოა. ნინგდეში მწარმოებელი ნახშირბადის ბოჭკოვანი კომპოზიტური სამაგრის სპეციფიკური სიმტკიცე ფოლადზე რვაჯერ მეტია, მწვანე სილიციუმის კარბიდთან შერევის შემდეგ. შეჯახების ტესტის დროს, უსაფრთხოების ინჟინერმა ლაო ლიმ მანქანის კარზე ხელი დააკაკუნა და გაიცინა: „ახლა ეს მანქანის კორპუსი ტყვიაგაუმტარი ჟილეტების სამ ფენას ჰგავს!“

5G საბაზო სადგურის რადიატორების სფერო წარმოუდგენელია. ჰანჯოუში მწარმოებელი კომპანიის მიერ წარმოებულ ალუმინის კომპოზიტურ რადიატორს თერმული გაფართოების კოეფიციენტი 4.8×10⁻⁶/℃-მდე აქვს კონტროლირებადი. ტექნიკურმა დირექტორმა თერმული ციკლის ტესტის მონაცემებზე მიუთითა და დაიკვეხნა: „მისი რეგულირება -50℃-დან 200℃-მდეა შესაძლებელი და ზომის ცვლილება Virgo-სთან შედარებით უფრო სერიოზულია!“

4, „გრძელვადიანი პერსპექტივა“ ხარჯების ანგარიშში

ნუ შეხედავთ ერთეულის მაღალ ფასსმწვანე სილიციუმის კარბიდის მიკროფხვნილი, ეს ნამდვილად მომგებიანია, როდესაც მთლიან ანგარიშს ითვლი. ჩუნკინგში მდებარე მანქანათმშენებლობის ქარხანამ აღრიცხვა ჩაატარა: მიუხედავად იმისა, რომ ნედლეულის ღირებულება 25%-ით გაიზარდა, პროდუქტის სიცოცხლის ხანგრძლივობა ოთხჯერ გაიზარდა და სამ წელიწადში დაზოგილი მოვლა-პატრონობის ხარჯები საკმარისია ახალი სახელოსნოს ასაშენებლად. ფინანსისტმა ქალბატონმა კალკულატორს დააკაკუნა და გაიცინა: „ეს ბიზნესი უფრო მომგებიანია, ვიდრე კრედიტორობა!“

წარმოების ეფექტურობის გაუმჯობესება კიდევ უფრო ფარულად სასიხარულოა. ტიანძინში ავტომატიზირებული საწარმოო ხაზის ფაქტობრივი გაზომვების მიხედვით, კომპოზიტური მასალების გამყარების დრო 40%-ით შემცირდა. სახელოსნოს დირექტორი დიდ ეკრანს მიაშტერდა და ფეხებს იშვერდა: „ახლა წარმოების სიმძლავრე რაკეტას ჰგავს და მომხმარებლები შეკვეთების დაჟინებული მიღებისას პანიკაში აღარ ვარდებიან!“

დღევანდელი მწვანე სილიციუმის კარბიდის მიკროფხვნილი აღარ არის ლაბორატორიაში არსებული კონცეპტუალური პროდუქტი. ცაში მფრინავი კოსმოსური ხომალდიდან დაწყებული, მიწაზე მოძრავი ახალი ენერგეტიკული სატრანსპორტო საშუალებებით, ხელისგულის ზომის მობილური ტელეფონის ჩიპებით დამთავრებული 100 მეტრის სიგრძის ქარის ტურბინის პირებით, ის ყველგანაა. ინდუსტრიის ვეტერანები ამბობენ, რომ ამ ნივთმა კომპოზიტური მასალების მუშაობის ჭერი ჩაშალა. ჩემი აზრით, ეს არ არის მხოლოდ მასალის მარტივი განახლება, არამედ თანამედროვე ინდუსტრიისთვის „გადაცემა“. თუ ეს ტენდენცია გაგრძელდა, შესაძლებელია, რომ ერთ დღეს ჩვენს საჭრელ დაფებსაც მოუწიოთ ამ შავი ტექნოლოგიის გამოყენება - ბოლოს და ბოლოს, ვის არ სურს, რომ მისი სამზარეულოს ჭურჭელი კოსმოსური მასალების დონეზე იყოს?