Ang Maramihang Gamit ng Alumina Powder sa Industriya ng Sasakyan
Pumasok sa kahit anong modernong kotse at makikita mopulbos na alumina tahimik na gumaganap ng maraming tungkulin, ngunit bihirang mapansin ng mga mamimili. Ngayon, ating itaas ang hood at tingnan kung paano lubos na nakikibahagi ang puting pulbos na ito sa galaw ng "buong katawan" ng kotse.
Ⅰ. Ang "Matigas na Buto" ng mga Brake Pad
“Mahina ba ang preno? Malamang na hindi sapat ang tibay ng friction material!” reklamo ng isang technician sa isang pabrika ng brake pad habang sinusubukan ang mga preno. Kahanga-hanga ang lakas nito: ang pagdaragdag lamang ng 3%-5% sa friction material ay maaaring lubos na magpataas ng tigas ng ibabaw ng brake pad. Para itong isang micro-layer ng baluti, na pumipigil dito sa pag-deform o pagkawasak sa ilalim ng friction sa mataas na temperatura. Ipinapakita ng datos mula sa Hangzhou Jikang New Materials na ang pagdaragdag ng additive na ito ay nagpapabuti sa resistensya sa pagkasira ng brake pad nang mahigit 15%, na ginagawa itong isang tool na nakakatipid sa gastos para sa mga taxi na madalas magsimula at huminto.
Mas matibay pa ba ito – kalawang dahil sa asido at alkali? Walang problema! Temperatura na 800°C? Kahit na kaya pa! Ang mga problema sa kalawang at pag-aalog ng mga tradisyonal na metal brake pad ay madaling malutas gamit ang nano-alumina-enhanced ceramic formula.
II. “Honeycomb House” para sa Paglilinis ng Tambutso
Sa isang pabrika ng katalista sa Beijing, naglalagay ang mga manggagawa ng isang kremang slurry sa isang ceramic carrier na hugis-honeycomb. Ang core ng slurry na ito ay gamma-phase. nano-alumina, na may lawak ng ibabaw na 130-200 m²/g. Nangangahulugan ito na ang isang gramo ng materyal na ito, na nakakalat sa kalahati ng laki ng isang basketball court, ay katumbas ng 3 beses na laki.
Kapag dumadaan ang tambutso ng sasakyan sa mga nano-coating na ito, ang mga molekula ng carbon monoxide at nitrogen oxide ay mahigpit na nasisipsip sa mga butas ng alumina. Pagkatapos ay kumikilos ang mga katalista ng mahalagang metal, na ginagawang mga hindi nakakapinsalang gas ang mga ito. Gumamit ang isang technician sa Jingcheng New Materials ng isang pagkakatulad: "Ang Alumina ay parang scaffolding ng isang gusali, na nagpapahintulot sa platinum at palladium, ang mga 'VIP', na umupo nang matatag at magtrabaho nang mas mahirap!"
Ipinakita ng mga eksperimento na ang mga katalista na gumagamit ng 10-30nmalumina pataasin ang aktibidad sa mababang temperatura ng halos 20%—nangangahulugang mabilis na paglilinis ng tambutso kahit na sa malamig na pagsisimula, mahalaga para matugunan ang mahigpit na pamantayan ng emisyon ng VIb ng Tsina.
III. “Patch ng Pagpapalamig” para sa mga Pakete ng Baterya
Ano ang pinakakinatatakutan ng mga may-ari ng mga sasakyang gumagamit ng bagong enerhiya? Pag-init ng baterya! Isang inhinyero sa Hangzhou Jiupeng New Materials ang nagpakita ng isang tubo ng mala-toothpaste na thermal conductive gel: “Nakikita mo ba ang makintab na kulay pilak? 60% nito ay spherical alumina!” Ang CY-L15S alumina thermal conductive powder ay gumaganap bilang isang "cooling patch" para sa battery cell.
Ang tradisyonal na silicone grease ay may thermal conductivity na 1.5W/mK lamang, habang ang alumina-filled gel ay maaaring umabot sa mahigit 6W/mK. Ipinakita ng mga pagsusuri sa isang battery pack mula sa CATL na ang pagdaragdag ng alumina thermal conductive layer ay nagbawas sa pagkakaiba ng temperatura sa mga battery cell habang mabilis na nagcha-charge mula 15°C hanggang sa loob ng 5°C—mas maliit ang pagkakaiba ng temperatura, mas humahaba ang buhay ng baterya.
Ang plano ng pagpapalawak ng Tianma New Materials ay lalong nagpapatunay sa lumalaking demand: isang proyekto upang makagawa ng 5,000 tonelada ng high-thermal-conductivity alumina powder taun-taon ang nagsimula na, na tinatarget ang merkado ng pagpapalamig para sa three-electric systems ng mga bagong sasakyang may enerhiya.
IV. Magaang na “Taong Pampalakas”
Ang "pagbabawas ng timbang nang hindi isinasakripisyo ang lakas" ang susi sa pagpapagaan ng mga sasakyan. Sa sample room ng Shanghai Gaoquan Chemical, isang 80-160 gauge α-phase alumina micropowder ang isinama sa epoxy resin: "Ang pagdaragdag nito ay maaaring makabawas sa kapal ng dingding ng bumper bracket ng 0.5mm, habang aktwal na nagpapataas ng lakas nito!"
Ang prinsipyo ay katulad ng reinforced concrete:mga partikulo ng aluminabumubuo ng isang "micro-skeleton" sa loob ng plastik. Ipinapahiwatig ng datos mula sa isang partikular na tagagawa ng sasakyan na ang pagdaragdag ng 30% alumina sa materyal na polyamide sa loob ng hood ng makina ay nagpapataas ng temperatura ng heat deformation mula 160°C hanggang 290°C—isang panligtas-buhay para sa mga bahaging malapit sa turbocharger.
Mas maganda pa ang halaga: ang carbon fiber reinforcement ay kasingmahal ng ginto, habang ang alumina composite ay nagkakahalaga lamang ng isang-katlo ng halaga.
V. Spark Plug na “Refractory Baluti”
Kalasin ang spark plug ng makina at makikita mo ang kumikinang na liwanag ng high-temperature alumina micropowder sa ceramic insulator. Ipinapakita ng isang ulat sa pagsubok mula sa Shanghai Gaoquan Chemical Industry na ang ceramic body, na binubuo ng 96% α-phase alumina, ay kayang tiisin ang biglaang pagsabog sa 1700°C.
“Dati kaming gumagamit ng mga ordinaryong seramiko, at nabibitak at tumatagas ang mga ito pagkatapos ng 80,000 kilometro.” Itinaas ng punong inhinyero ng isang pabrika ng spark plug ang isang bagong gawangseramikong alumina katawan at sinabing, “Ngayon, pagkatapos ng 150,000 kilometro, kahit masunog ang mga electrode, nananatiling buo ang ceramic!” Ito ay dahil sa "matibay" na katangian ng alumina—hindi ito gumagapang sa mataas na temperatura at may mababang thermal expansion coefficient, na ginagawa itong isang matibay na pundasyon sa loob ng "Nagliliyab na Bundok" ng silindro.
VI. Isang “Bagong Alas” para sa Hinaharap na Larangan ng Digmaan
Patuloy ang inobasyon sa alumina. Nag-iwan na ng marka ang rare earth-modified alumina sa laboratoryo: ang mga brake pad na may kaunting yttrium oxide ay nagpapabuti sa resistensya sa pagkasira ng 10%, habang ang mga cerium oxide-enhanced catalyst coatings ay nagpapahaba ng buhay ng 30%.
Mas makabagong aplikasyon ang nasa matalinong pagmamaneho—ang mga lente ng radar na may milimetrong alon ay nangangailangan ng mga materyales na parehong nagpapadala ng alon at nagpapakalat ng init. Sinusubukan ng isang kumpanya sa Hangzhou ang isang alumina/silicone composite material: ang dielectric constant nito ay nananatiling matatag sa 3.2, at ang thermal conductivity nito ay limang beses kaysa sa tradisyonal na plastik, na nagbibigay-daan sa radar na tumpak na "makita" ang kalsada kahit na sa temperaturang 120°C.
Mula sa mga tradisyunal na sasakyang panggatong hanggang sa mga de-kuryenteng smart car, ang value chain ngpulbos na aluminapatuloy na lumalawak. Maaaring hindi ito kailanman lumitaw sa mga brosyur ng sasakyan, ngunit kapag hawak natin ang manibela, bawat ligtas na preno, bawat mahusay na paglabas ng kuryente, at bawat malinis na pagbuga ay tahimik na pinoprotektahan ng puting pulbos na ito, na nakatago mula sa paningin.
At sa paglitaw ng mga bagong larangan ng digmaan tulad ng solid-state battery thermal insulation pad at hydrogen fuel cell stack guide plates, patuloy na lumalawak ang landas ng alumina tungo sa pagiging isang "nakatagong kampeon".