Ang sikreto ng berdeng silikon carbide powder upang mapabuti ang pagganap ng mga composite na materyales

Alam ng mga nagtrabaho sa mga pinagsama-samang materyales na mas mahirap pagsamahin ang mga pakinabang ng iba't ibang mga materyales sa isang mahusay na ulam kaysa sa pag-reconcile ng relasyon sa pagitan ng biyenan at manugang na babae. Ngunit mula nang lumitaw angberdeng silikon karbid na pulbos, ang "magic seasoning", ang pinagsama-samang materyal na bilog ay direktang naka-on ang "pagbubukas mode". Ngayon, ilantad natin ang mahiwagang belo na ito at tingnan kung paano magagawa ng tumpok ng berdeng pulbos na ito na maging masunurin ang mga mapagmataas na masters gaya ng carbon fiber at ceramics.

1. Ang matalinong "hexagonal warrior"

Ang green silicon carbide powder ay isinilang bilang "dream powder" ng mga composite material. Ang tigas ng Mohs ay 9.5, na isang hininga lamang na mas masahol kaysa sa brilyante. Isang pabrika ng brake pad sa Guangdong ang gumawa ng paghahambing. Ang composite material na hinaluan ng 20% green silicon carbide ay may wear resistance index na 3 beses kaysa sa tradisyonal na mga materyales. Hinawakan ng direktor ng workshop na si Lao Huang ang sample at bumulong: "Sa katigasan na ito, hindi ka na makapag-iiwan ng marka matapos itong kuskusin ng papel de liha sa loob ng kalahating oras!"

Ang thermal conductivity ay mas mapangahas. Sinukat ng Shandong Research Institute ang data at nalaman na ang thermal conductivity ng aluminum-based composite materials na naglalaman ng 15% green silicon carbide ay tumaas sa 220W/(m·K), na 30% mas malakas kaysa sa purong aluminum. Tinitigan ng technician na si Xiao Liu ang thermal imager at bumulalas: "Ang kahusayan sa pag-alis ng init na ito ay maihahambing sa pag-install ng water cooling system sa CPU!"

Ang katatagan ng kemikal ay mas kakaiba. Sa isang pagsubok ng lining material ng isang kemikal na pipeline sa Ningbo, ang berdeng silicon carbide composite na materyal ay ibinabad sa concentrated sulfuric acid sa loob ng kalahating taon, at ang pagbaba ng timbang ay mas mababa sa 0.3%. Itinaas ni Quality inspector Lao Wang ang sample at ipinagmalaki: "Itong corrosion resistance, kahit ang alchemy furnace ni Taishang Laojun ay kailangang magpasa ng sigarilyo!"

2. Ang "magic moment" ng pinagsama-samang proseso

Napakahusay na ngayon ng dispersion technology. Isang kumpanya sa Jiangsu ang nakabuo ng kumbinasyon ng "ultrasound + ball milling", na nagpapakalat ng micropowder nang mas pantay kaysa sa mga perlas sa milk tea. Itinaas ni Master Lao Li ang larawan ng electron microscope at nagyabang: "Tingnan mo ang density ng pamamahagi na ito, mawawala ang mga langgam kapag umakyat sila!"

Ang itim na teknolohiya ng kumbinasyon ng interface ay mas mabangis. Ang nano-coupling agent na binuo ng isang laboratoryo sa Shanghai ay nagpapataas ng lakas ng pagbubuklod sa pagitan ng micropowder at ng matrix sa 150MPa. Itinaas ng project leader ang kanyang salamin at sinabing: “Noong huling ginawa namin ang shear test, na-deform ang fixture, ngunit hindi na-delaminate ang composite material!”

3. "I-highlight ang eksena" ng aktwal na pagsubok sa labanan

Matagal nang baliw ang industriya ng aerospace. Ang mga turbine blades ng isang partikular na pabrika ng aviation engine sa Chengdu ay gumagamitberdeng silikon na karbidupang palakasin ang ceramic-based na composite na materyales, at ang paglaban sa temperatura ay direktang hanggang sa 1600 ℃. Tumingin ang test driver na si Lao Zhang sa dashboard at naglaway: "Sa performance na ito, kailangang tawagan ng mga jet engine si daddy!"

Ang bracket ng baterya ng mga bagong sasakyang pang-enerhiya ay mas kapana-panabik. Ang carbon fiber composite bracket ng isang manufacturer sa Ningde ay may partikular na lakas na 8 beses kaysa sa bakal pagkatapos na ihalo sa berdeng silicon carbide. Sa panahon ng pagsubok sa banggaan, tinapik ng safety engineer na si Lao Li ang pinto ng kotse at tumawa: “Ngayon ang katawan ng kotseng ito ay parang nakasuot ng tatlong patong ng bulletproof vests!”

Nakakabaliw ang larangan ng 5G base station heat sinks. Ang aluminum-based composite radiator ng isang manufacturer sa Hangzhou ay may thermal expansion coefficient na kinokontrol sa 4.8×10⁻⁶/℃. Itinuro ng teknikal na direktor ang data ng pagsubok ng thermal cycle at ipinagmalaki: "Maaari itong ayusin mula -50 ℃ hanggang 200 ℃, at ang pagbabago ng laki ay mas seryoso kaysa sa Virgo!"

4, "Long-termism" sa account ng gastos

Huwag tingnan ang mataas na presyo ng yunit ngberdeng silicon carbide micropowder, tiyak na kumikita kapag kinakalkula mo ang kabuuang account. Ang isang pabrika ng makinarya sa Chongqing ay gumawa ng accounting: kahit na ang halaga ng mga hilaw na materyales ay tumaas ng 25%, ang buhay ng produkto ay apat na beses, at ang gastos sa pagpapanatili na natipid sa tatlong taon ay sapat na upang makabuo ng isang bagong pagawaan. Tinapik ng financial lady ang calculator at tumawa: “Mas kumikita ang negosyong ito kaysa loan sharking!”

Ang pagpapabuti sa kahusayan ng produksyon ay mas lihim na masaya. Ayon sa aktwal na mga sukat ng isang automated production line sa Tianjin, ang curing time ng composite materials ay pinaikli ng 40%. Tinitigan ng direktor ng workshop ang malaking screen at hinampas ang kanyang mga binti: "Ngayon ang kapasidad ng produksyon ay parang pagsakay sa rocket, at ang mga customer ay hindi nagpapanic kapag humihimok ng mga order!"

Ang green silicon carbide micropowder ngayon ay hindi na isang konseptong produkto sa laboratoryo. Mula sa spacecraft na lumilipad sa kalangitan hanggang sa mga bagong sasakyang pang-enerhiya na tumatakbo sa lupa, mula sa kasing-laki ng palad na mga chip ng mobile phone hanggang sa 100-meter-long wind turbine blades, ito ay nasa lahat ng dako. Ang mga beterano sa industriya ay nagsasabi na ang bagay na ito ay gumawa ng butas sa performance ceiling ng mga composite na materyales. Sa aking opinyon, ito ay hindi lamang isang simpleng pag-upgrade ng materyal, ngunit isang "pagbaril sa braso" para sa modernong industriya. Kung magpapatuloy ang ganitong kalakaran, posibleng balang araw ay kailangang gamitin ng ating mga cutting board ang itim na teknolohiyang ito – kung tutuusin, sino ba ang ayaw na ang kanilang mga kagamitan sa kusina ay nasa parehong antas ng mga materyales sa aerospace?