Cyfrinach powdr silicon carbid gwyrdd i wella perfformiad deunyddiau cyfansawdd

Mae'r rhai sydd wedi gweithio gyda deunyddiau cyfansawdd yn gwybod ei bod hi'n anoddach cyfuno manteision gwahanol ddefnyddiau i greu dysgl dda nag i gymodi'r berthynas rhwng mam-yng-nghyfraith a merch-yng-nghyfraith. Ond ers ymddangosiadpowdr silicon carbid gwyrdd, y “sesnin hud”, mae cylch y deunydd cyfansawdd wedi troi’r “modd agor” ymlaen yn uniongyrchol. Heddiw, gadewch i ni ddatgelu’r gorchudd dirgel hwn a gweld sut y gall y pentwr hwn o bowdr gwyrdd wneud i’r meistri balch fel ffibr carbon a cherameg ufuddhau.

1. Y “rhyfelwr hecsagonol” dawnus

Mae powdr silicon carbid gwyrdd wedi'i eni i fod yn "bowdr breuddwyd" deunyddiau cyfansawdd. Mae caledwch Mohs yn 9.5, sydd ond ychydig yn waeth na diemwnt. Mae ffatri padiau brêc yn Guangdong wedi gwneud cymhariaeth. Mae gan y deunydd cyfansawdd wedi'i gymysgu â 20% o silicon carbid gwyrdd fynegai gwrthsefyll gwisgo sydd 3 gwaith yn fwy na deunyddiau traddodiadol. Cyffyrddodd cyfarwyddwr y gweithdy Lao Huang â'r sampl a mwmian: "Gyda'r caledwch hwn, ni allwch hyd yn oed adael marc ar ôl ei rwbio â phapur tywod am hanner awr!"

Mae'r dargludedd thermol hyd yn oed yn fwy gwarthus. Mae Sefydliad Ymchwil Shandong wedi mesur data a chanfod bod dargludedd thermol deunyddiau cyfansawdd sy'n seiliedig ar alwminiwm sy'n cynnwys 15% o silicon carbid gwyrdd wedi codi i 220W/(m·K), sydd 30% yn gryfach nag alwminiwm pur. Syllodd y technegydd Xiao Liu ar y delweddydd thermol a gwaeddodd: “Mae'r effeithlonrwydd gwasgaru gwres hwn yn gymharol â gosod system oeri dŵr ar y CPU!”

Mae sefydlogrwydd cemegol hyd yn oed yn fwy unigryw. Mewn prawf o ddeunydd leinio piblinell gemegol yn Ningbo, cafodd y deunydd cyfansawdd silicon carbid gwyrdd ei socian mewn asid sylffwrig crynodedig am hanner blwyddyn, ac roedd y gyfradd colli pwysau yn llai na 0.3%. Cododd yr arolygydd ansawdd Lao Wang y sampl i fyny a brolio: “Mae’r gwrthiant cyrydiad hwn, hyd yn oed ffwrnais alcemi Taishang Laojun, yn gorfod pasio sigarét!”

2. “Eiliad hudolus” y broses gyfansawdd

Mae technoleg gwasgaru bellach yn dda iawn. Mae cwmni yn Jiangsu wedi llunio cyfuniad o “uwchsain + melino pêl”, sy'n gwasgaru'r micropowdr yn fwy cyfartal na'r perlau mewn te llaeth. Cododd y Meistr Lao Li y llun microsgop electron i fyny a brolio: “Edrychwch ar y dwysedd dosbarthu hwn, bydd morgrug yn mynd ar goll os ydyn nhw'n dringo i fyny!”

Mae technoleg ddu cyfuno rhyngwynebau hyd yn oed yn fwy ffyrnig. Mae'r asiant nano-gyplu a ddatblygwyd gan labordy yn Shanghai wedi cynyddu cryfder y bondio rhwng y micropowdr a'r matrics i 150MPa. Gwthiodd arweinydd y prosiect ei sbectol i fyny a dweud: “Y tro diwethaf i ni wneud y prawf cneifio, roedd y gosodiad wedi'i ddadffurfio, ond ni wnaeth y deunydd cyfansawdd ddadffurfio!”

3. “Golygfa uchafbwynt” prawf ymladd gwirioneddol

Mae'r diwydiant awyrofod wedi bod yn wallgof ers amser maith. Mae llafnau tyrbin ffatri peiriannau awyrennau benodol yn Chengdu yn defnyddiocarbid silicon gwyrddi atgyfnerthu deunyddiau cyfansawdd wedi'u seilio ar serameg, ac mae'r gwrthiant tymheredd hyd at 1600 ℃ yn uniongyrchol. Edrychodd y gyrrwr prawf Lao Zhang ar y dangosfwrdd a phoeri: “Gyda'r perfformiad hwn, mae'n rhaid i beiriannau jet ffonio dad!”

Mae braced batri cerbydau ynni newydd hyd yn oed yn fwy cyffrous. Mae gan fraced cyfansawdd ffibr carbon gwneuthurwr yn Ningde gryfder penodol o 8 gwaith cryfder dur ar ôl cael ei gymysgu â silicon carbid gwyrdd. Yn ystod y prawf gwrthdrawiad, tapiodd y peiriannydd diogelwch Lao Li ddrws y car a chwarddodd: “Nawr mae corff y car hwn fel gwisgo tair haen o festiau bwled!”

Mae maes sinciau gwres gorsafoedd sylfaen 5G yn wallgof. Mae gan y rheiddiadur cyfansawdd alwminiwm o wneuthurwr yn Hangzhou gyfernod ehangu thermol wedi'i reoli i 4.8 × 10⁻⁶/℃. Pwyntiodd y cyfarwyddwr technegol at ddata'r prawf cylchred thermol a brolio: “Gellir ei addasu o -50℃ i 200℃, ac mae'r newid maint yn fwy difrifol na Virgo!”

4, “Tymor hir” yn y cyfrif costau

Peidiwch ag edrych ar bris uchel yr unedmicropowdr silicon carbid gwyrdd, mae'n bendant yn broffidiol pan fyddwch chi'n cyfrifo'r cyfrif cyfan. Mae ffatri beiriannau yn Chongqing wedi gwneud cyfrifyddu: er bod cost deunyddiau crai wedi cynyddu 25%, mae oes y cynnyrch wedi pedryblu, ac mae'r gost cynnal a chadw a arbedwyd mewn tair blynedd yn ddigon i adeiladu gweithdy newydd. Tapiodd y ddynes ariannol y gyfrifiannell a chwarddodd: “Mae'r busnes hwn yn fwy proffidiol na benthyca arian cyfred!”

Mae'r gwelliant mewn effeithlonrwydd cynhyrchu hyd yn oed yn fwy o hapusrwydd cyfrinachol. Yn ôl mesuriadau gwirioneddol o linell gynhyrchu awtomataidd yn Tianjin, mae amser halltu deunyddiau cyfansawdd wedi'i fyrhau 40%. Syllodd cyfarwyddwr y gweithdy ar y sgrin fawr a tharo ei goesau: “Nawr mae'r capasiti cynhyrchu fel reidio roced, ac nid yw cwsmeriaid yn panicio wrth bwyso ar archebion!”

Nid yw micropowdr silicon carbid gwyrdd heddiw yn gynnyrch cysyniadol yn y labordy mwyach. O longau gofod yn hedfan yn yr awyr i gerbydau ynni newydd yn rhedeg ar y ddaear, o sglodion ffôn symudol maint palmwydd i lafnau tyrbin gwynt 100 metr o hyd, mae ym mhobman. Mae'r hen-filwyr yn y diwydiant yn dweud bod y peth hwn wedi gwneud twll yn nenfwd perfformiad deunyddiau cyfansawdd. Yn fy marn i, nid uwchraddio deunydd syml yn unig yw hwn, ond "ergyd yn y fraich" i ddiwydiant modern. Os bydd y duedd hon yn parhau, mae'n bosibl y bydd yn rhaid i'n byrddau torri ddefnyddio'r dechnoleg ddu hon un diwrnod - wedi'r cyfan, pwy sydd ddim eisiau i'w offer cegin fod ar yr un lefel â deunyddiau awyrofod?