Истражување и примена на иновативни производи од циркониумски песок
Кога станува збор за индустриски материјали, многу лаици можеби ќе ја сметаат темата за здодевна, но всушност има доста сложености во неа.цирконија, на пример. Во минатото, луѓето можеби сметале дека се користи само за работи како керамички ножеви и протези, нешто тврдо и сјајно. Но, за оние од нас кои се вклучени во истражување и развој на материјали и индустриски апликации, тоа е богатство. Иновативните производи од циркониумски песок што се појавија во последниве години, особено, навистина решија значајни проблеми и нудат блескави перспективи за примена.
Се сеќавам дека пред две години присуствував на еден индустриски саем и разговарав со еден ветеран инженер кој со децении работел со огноотпорни материјали. Тој се плесна по бутот и рече: „Еј, брате, не разбираш! Топилницата сега поставува неверојатно високи барања за материјалите! Температурите стануваат сè повисоки и повисоки, а животната средина станува сè посурова. Традиционалните материјали не можат да го поднесат тоа. Земете го цирконијата, на пример. Секој знае дека е одлична - отпорна на високи температури и хемиски стабилна. Но, циркониумот произведен со традиционални процеси или нема чистота, има слаба униформност на честичките или е нестабилен. Исто така е неверојатно скап, што го прави мачен за употреба. Честопати, е како „волјата е тука, способноста не е тука“.
Тој ја погоди вистинската цел. Токму ова е првичната намера на нашето иновативно истражување и развој на циркониумски песок - нели е да ги надминеме овие стари предизвици?
Па каде точно лежи иновацијата? Дозволете ми да објаснам.
Прво, „јадрото“ мора да се промени. Претходниот циркониум имаше проблем: неговата кристална структура беше нестабилна. Кога температурата флуктуираше, можеше да се „бори“ внатрешно, создавајќи микропукнатини. Со текот на времето, перформансите се влошуваа. Нашиот нов пристап вклучува големи ревизии во формулацијата и обработката. Со воведување на понапредни стабилизатори, како што е итриумот, во комбинација со ултрависокотемпературно синтерување и пософистицирани техники на дробење и класификација, го постигнавме овој извонреден производ: „делумно стабилизиран циркониум“. Кажано на друг начин, тоа е како да се гради „челичен скелет“ во рамките на честичките од циркониум, осигурувајќи се дека се тврди кога е потребно и еластични кога е потребно, за разлика од кршливиот, лесно оштетен материјал од минатото. Понатаму, чистотата постојано се зголемува, при што нивоата на нечистотии се одржуваат на екстремно ниско ниво.
Второ, внимание мора да се посвети и на изгледот и обликот. Иновативните циркониумски песоци ставаат посебен акцент на изгледот - не само за натпревари за убавина, туку и во однос на морфологијата на честичките и распределбата на големината. Претходно аголните, нееднакво големи, „груби“ честички беа катастрофа за прецизни апликации. Сега, преку софистицирани процеси како мелење со воздушен млаз и центрифугална класификација, можеме да произведеме речиси сферични циркониумски микроправ со екстремно униформни големини на честичките. Земете една шака и ќе се чувствувате како најфино брашно, но неговата тврдост е неверојатно висока. Оваа униформност нуди огромни придобивки: без разлика дали се користи како премаз или како абразив, резултатите се стабилни и униформни, без нееднаква примена.
Зборувањето на големо е бескорисно; развојот мора да се искористи во пракса. Овие иновативнициркониумски песоцисега се многу барани во разни луксузни области.
Прво и најважно, прецизното леење е клучно, особено за тенки ѕидови, сложени делови од суперлегури како што се лопатките на авионските мотори и лопатките на гасните турбини. Температурите на леење достигнуваат над 1.000 степени Целзиусови, поставувајќи екстремно високи барања за материјалот на обвивката на калапот. Горните премази направени со овој нов циркониумски песок нудат одлична стабилност и соодветен коефициент на термичка експанзија. Ова значително ја подобрува површинската завршна обработка на одлеаноци, правејќи ги дефектите како што се собирање песок и вдлабнатини практично невидливи, значително намалувајќи ги трошоците за последователна завршна обработка. Искусните мајстори велат: „Користејќи го овој нов песок, делото е навистина зачудувачко!“
Друга апликација е од висока класамелење и полирањеСтаклото на нашиот мобилен телефон, леќата на камерата и разните полупроводнички плочки бараат неверојатно мазни површини; дури и најмалата гребнатинка ќе резултира со стружење. Новиот микроправ од циркониум оксид, со својата висока тврдост, униформна големина на честичките и одлични хемиски и механички својства, е високо ефикасна течност за полирање. Стапката на отстранување е прецизно контролирана, а отпорноста на гребење е минимална, постигнувајќи навистина мазна површина на наноскала или дури и на атомско ниво. Едноставно кажано, екранот на вашиот телефон се чувствува толку мазен благодарение на него.
Исто така, постојат и термички бариерни премази. Како можат воздухопловните мотори и гасните турбини да издржат такви исцрпувачки температури? Клучните компоненти се испрскаат со „термоизолациска обвивка“. Еден од основните материјали што се користат во оваа обвивка е керамика базирана на циркониум оксид. Иновативниот песок од циркониум оксид, со својата одлична отпорност на високи температури и фазна стабилност, е основната суровина за подготовка на овие прашоци за премачкување од врвно ниво, кои се директно поврзани со ефикасноста и животниот век на моторот.
Покрај тоа, може да се најде во структурна керамика за сурови средини, напредни огноотпорни материјали, па дури и медицински биоматеријали. Неговата примена се шири.
Во иднина, верувам дека патот за иновативниот циркониумски песок ќе биде уште поширок. Со брзиот напредок во индустриите како што се фотоволтаиците, полупроводничките чипови и воздухопловството, барањата за перформанси за материјалите ќе стануваат сè построги. Несомнено ќе се развиваат производи од циркониумски песок со почисти, пофини, порамномерни својства и поконтролирани перформанси. Можеби еден ден, ќе блесне во области што не можеме ни да ги замислиме во моментов.
Затоа, не ги потценувајте овие ситни зрна песок. Тие кријат огромна мудрост и можат да ги напојуваат големите индустрии. Вредноста на иновациите лежи во ослободувањето на целосниот потенцијал на материјалот за да се задоволат тешките барања на нашето време.