Тајната на зелениот силициум карбиден прав за подобрување на перформансите на композитните материјали

Оние кои работеле со композитни материјали знаат дека е потешко да се комбинираат предностите на различните материјали во добар сад отколку да се усогласи односот помеѓу свекрва и снаа. Но, од појавата назелен силициум карбиден прав, „магичниот зачин“, кругот од композитниот материјал директно го вклучи „режимот на отворање“. Денес, да го откриеме овој мистериозен превез и да видиме како оваа куп зелен прав може да ги направи гордите мајстори како што се јаглеродните влакна и керамиката послушни.

1. Надарениот „шестоаголен воин“

Зелениот силициум карбиден прав е роден да биде „прав од соништата“ за композитни материјали. Мосовата тврдост е 9,5, што е само малку полошо од дијамантот. Фабрика за кочници во Гуангдонг направи споредба. Композитниот материјал измешан со 20% зелен силициум карбид има индекс на отпорност на абење што е 3 пати поголем од традиционалните материјали. Директорот на работилницата, Лао Хуанг, го допре примерокот и промрмори: „Со оваа тврдост, не можете ниту да оставите трага откако ќе го триете со шмиргла половина час!“

Топлинската спроводливост е уште поскандалозна. Истражувачкиот институт Шандонг ги измери податоците и откри дека топлинската спроводливост на композитните материјали на база на алуминиум што содржат 15% зелен силициум карбид се искачи на 220W/(m·K), што е 30% посилно од чистиот алуминиум. Техничарот Сјао Лиу се загледа во термосликаторот и извика: „Оваа ефикасност на дисипација на топлина е споредлива со инсталирање систем за ладење со вода на процесорот!“

Хемиската стабилност е уште поуникатна. При тестирање на материјалот за обложување на хемиски цевковод во Нингбо, зелениот силициум карбиден композит бил потопен во концентрирана сулфурна киселина половина година, а стапката на губење на тежината била помала од 0,3%. Инспекторот за квалитет Лао Ванг го кренал примерокот и се пофалил: „Оваа отпорност на корозија, дури и алхемиската печка на Таишанг Лаоџун мора да помине цигара!“

2. „Магичниот момент“ на композитниот процес

Технологијата на дисперзија сега е многу добра. Една компанија во Џангсу смисли комбинација од „ултразвук + топчесто мелење“, која го дисперзира микроправот порамномерно отколку бисерите во млечниот чај. Мајсторот Лао Ли ја крена фотографијата од електронски микроскоп и се пофали: „Погледнете ја оваа густина на дистрибуција, мравките ќе се изгубат ако се искачат!“

Црната технологија на комбинирање на интерфејси е уште пожестока. Нано-спојувачкиот агенс развиен од лабораторија во Шангај ја зголеми јачината на сврзување помеѓу микроправот и матрицата на 150MPa. Раководителот на проектот ги крена очилата и рече: „Последниот пат кога го направивме тестот за смолкнување, фиксаторот беше деформиран, но композитниот материјал не се раслои!“

3. „Нагласена сцена“ од вистински борбен тест

Аерокосмичката индустрија е луда веќе долго време. Турбинските лопатки на одредена фабрика за авијациски мотори во Ченгду користатзелен силициум карбидза зајакнување на композитни материјали на база на керамика, а отпорноста на температура е директно до 1600℃. Тест-возачот Лао Жанг погледна на контролната табла и се лигавеше: „Со овие перформанси, млазните мотори мора да викаат тато!“

Држачот за батерии на возила со нова енергија е уште повозбудлив. Држачот од композит од јаглеродни влакна на производител во Нингде има специфична цврстина 8 пати поголема од онаа на челикот откако е измешан со зелен силициум карбид. За време на тестот за судир, инженерот за безбедност Лао Ли ја потапка вратата од автомобилот и се насмеа: „Сега, каросеријата на овој автомобил е како да носиш три слоја панцири!“

Областа на ладилници за 5G базни станици е луда. Композитниот радијатор на база на алуминиум на производител во Хангжу има коефициент на термичка експанзија контролиран на 4,8×10⁻⁶/℃. Техничкиот директор посочи на податоците од тестот за термички циклус и се пофали: „Може да се прилагоди од -50℃ до 200℃, а промената на големината е посериозна од Virgo!“

4, „Долгорочен пристап“ во сметката за трошоци

Не гледајте на високата единечна цена назелен микроправ од силициум карбид, дефинитивно е профитабилно кога ќе се пресмета вкупната сметка. Фабрика за машини во Чонгкинг направила сметководствена евиденција: иако цената на суровините се зголемила за 25%, животниот век на производот се зголемил четири пати, а трошоците за одржување заштедени за три години се доволни за изградба на нова работилница. Финансиската дама го допре калкулаторот и се насмеа: „Овој бизнис е попрофитабилен од лихварството!“

Подобрувањето на ефикасноста на производството е уште потајно радосно. Според реалните мерења на автоматизирана производствена линија во Тјенџин, времето на стврднување на композитните материјали е скратено за 40%. Директорот на работилницата се загледа во големиот екран и се плесна со нозете: „Сега производствениот капацитет е како возење ракета, а клиентите не паничат кога бараат нарачки!“

Денешниот зелен микроправ од силициум карбид повеќе не е концепт производ во лабораторија. Од вселенски летала што летаат на небото до нови енергетски возила што работат на земјата, од чипови за мобилни телефони со големина на дланка до лопати за ветерни турбини долги 100 метри, тој е насекаде. Ветераните во индустријата велат дека ова нешто направило дупка во горната граница на перформансите на композитните материјали. Според мене, ова не е само едноставно подобрување на материјалот, туку „инјекција во раката“ за модерната индустрија. Ако овој тренд продолжи, можно е еден ден нашите даски за сечење да мора да ја користат оваа црна технологија - на крајот на краиштата, кој не сака неговиот кујнски прибор да биде на исто ниво со воздухопловните материјали?