Kompozit malzemelerin performansını artırmak için yeşil silisyum karbür tozunun sırrı
Kompozit malzemelerle çalışanlar, farklı malzemelerin avantajlarını iyi bir yemekte birleştirmenin, kaynana ile gelin arasındaki ilişkiyi uzlaştırmaktan daha zor olduğunu bilirler. Ancak kompozit malzemelerin ortaya çıkışından bu yanayeşil silisyum karbür tozu"Sihirli baharat", kompozit malzeme çemberi doğrudan "açılış modunu" açtı. Bugün, bu gizemli perdeyi aralayalım ve bu yeşil toz yığınının karbon fiber ve seramik gibi gururlu ustaları nasıl itaatkar hale getirebileceğini görelim.
1. Yetenekli "altıgen savaşçı"
Yeşil silisyum karbür tozu, kompozit malzemelerin "rüya tozu" olmak için doğmuştur. Mohs sertliği 9,5'tir ve bu, elmastan sadece bir nefes daha kötüdür. Guangdong'daki bir fren balatası fabrikası bir karşılaştırma yapmıştır. %20 yeşil silisyum karbür ile karıştırılan kompozit malzemenin aşınma direnci endeksi, geleneksel malzemelerin 3 katıdır. Atölye müdürü Lao Huang numuneye dokunarak mırıldandı: "Bu sertlikle, yarım saat zımpara kağıdıyla ovaladıktan sonra bile iz bırakamazsınız!"
Isıl iletkenlik daha da fahiş. Shandong Araştırma Enstitüsü, verileri ölçtü ve %15 yeşil silisyum karbür içeren alüminyum bazlı kompozit malzemelerin ısıl iletkenliğinin 220 W/(m·K)'ye yükseldiğini, yani saf alüminyumdan %30 daha güçlü olduğunu buldu. Teknisyen Xiao Liu, termal görüntüleyiciye baktı ve şöyle haykırdı: "Bu ısı dağıtım verimliliği, CPU'ya su soğutma sistemi takmakla kıyaslanabilir!"
Kimyasal kararlılık daha da benzersizdir. Ningbo'daki bir kimyasal boru hattının astar malzemesi üzerinde yapılan bir testte, yeşil silisyum karbür kompozit malzeme yarım yıl boyunca konsantre sülfürik aside batırılmış ve ağırlık kaybı oranı %0,3'ten az bulunmuştur. Kalite müfettişi Lao Wang numuneyi kaldırıp övünerek şöyle demiştir: "Bu korozyon direnci, Taishang Laojun'un simya fırınının bile bir sigarayı geçmesini sağlar!"
2. Kompozit sürecinin "sihirli anı"
Dağılım teknolojisi artık çok iyi. Jiangsu'daki bir şirket, mikro tozu sütlü çaydaki incilerden daha eşit bir şekilde dağıtan "ultrason + bilyalı öğütme" kombinasyonunu geliştirdi. Usta Lao Li, elektron mikroskobu fotoğrafını kaldırıp övündü: "Şu dağılım yoğunluğuna bakın, karıncalar yukarı tırmanırsa kaybolur!"
Arayüz birleştirme teknolojisinin siyah versiyonu daha da güçlü. Şanghay'daki bir laboratuvar tarafından geliştirilen nano bağlayıcı madde, mikro toz ile matris arasındaki bağ mukavemetini 150 MPa'ya çıkardı. Proje lideri gözlüğünü yukarı iterek şöyle dedi: "En son kesme testini yaptığımızda, bağlantı elemanı deforme olmuştu, ancak kompozit malzeme delaminasyona uğramamıştı!"
3. Gerçek savaş testinin "öne çıkan sahnesi"
Havacılık ve uzay endüstrisi uzun zamandır çılgın bir durumda. Chengdu'daki bir havacılık motoru fabrikasının türbin kanatları,yeşil silisyum karbürSeramik esaslı kompozit malzemeleri güçlendirmek için kullanılan bu motorun sıcaklık dayanımı doğrudan 1600℃'ye kadar çıkıyor. Test pilotu Lao Zhang, gösterge paneline baktı ve ağzından şu sözler döküldü: "Bu performansla jet motorları babayı aramak zorunda kalacak!"
Yeni enerji araçlarının akü braketi daha da heyecan verici. Ningde'deki bir üreticinin karbon fiber kompozit braketi, yeşil silisyum karbürle karıştırıldıktan sonra çeliğin 8 katı özgül mukavemete sahip. Çarpışma testi sırasında güvenlik mühendisi Lao Li, aracın kapısına vurarak güldü: "Bu araç gövdesi sanki üç kat kurşun geçirmez yelek giyiyor!"
5G baz istasyonu ısı emicileri sektörü çılgınca. Hangzhou'daki bir üreticinin alüminyum bazlı kompozit radyatörünün termal genleşme katsayısı 4,8×10⁻⁶/℃ olarak kontrol ediliyor. Teknik direktör, termal çevrim test verilerine dikkat çekerek, "-50℃ ile 200℃ arasında ayarlanabilir ve boyut değişikliği Virgo'dan daha ciddi!" diye övündü.
4, Maliyet hesabında “uzun vadecilik”
Yüksek birim fiyatına bakmayınyeşil silisyum karbür mikro tozuToplam hesabı hesapladığınızda kesinlikle kârlı. Chongqing'deki bir makine fabrikası muhasebe yapmış: Hammadde maliyeti %25 artmış olsa da ürün ömrü dört katına çıkmış ve üç yılda tasarruf edilen bakım maliyeti yeni bir atölye inşa etmeye yetmiş. Finansçı kadın hesap makinesine vurup güldü: "Bu iş tefecilikten daha kârlı!"
Üretim verimliliğindeki artış gizlice daha da sevindirici. Tianjin'deki otomatik bir üretim hattının gerçek ölçümlerine göre, kompozit malzemelerin kürlenme süresi %40 oranında kısaldı. Atölye müdürü büyük ekrana bakıp bacaklarına vurdu: "Artık üretim kapasitesi roket gibi ve müşteriler sipariş verirken paniklemiyor!"
Günümüzün yeşil silisyum karbür mikro tozu artık laboratuvarda üretilen bir konsept ürün değil. Gökyüzünde uçan uzay araçlarından yerde giden yeni enerji araçlarına, avuç içi büyüklüğündeki cep telefonu çiplerinden 100 metre uzunluğundaki rüzgar türbini kanatlarına kadar her yerde. Sektörün deneyimli isimleri, bu teknolojinin kompozit malzemelerin performans tavanında bir delik açtığını söylüyor. Bence bu, basit bir malzeme iyileştirmesi değil, modern endüstri için bir "can suyu". Bu eğilim devam ederse, bir gün kesme tahtalarımızın bu kara teknolojiyi kullanması gerekebilir; sonuçta kim mutfak eşyalarının havacılık malzemeleriyle aynı seviyede olmasını istemez ki?