Hemmeligheten bak grønt silisiumkarbidpulver for å forbedre ytelsen til komposittmaterialer
De som har jobbet med komposittmaterialer vet at det er vanskeligere å kombinere fordelene ved forskjellige materialer til en god rett enn å forene forholdet mellom svigermor og svigerdatter. Men siden fremveksten avgrønt silisiumkarbidpulver, det «magiske krydderet», har komposittmaterialsirkelen direkte slått på «åpningsmodus». I dag skal vi avduke dette mystiske sløret og se hvordan denne haugen med grønt pulver kan gjøre de stolte mestrene som karbonfiber og keramikk lydige.
1. Den begavede «sekskantede krigeren»
Grønt silisiumkarbidpulver er født til å være «drømmepulveret» blant komposittmaterialer. Mohs-hardheten er 9,5, som bare er en liten pust verre enn diamant. En bremseklosfabrikk i Guangdong har gjort en sammenligning. Komposittmaterialet blandet med 20 % grønt silisiumkarbid har en slitestyrkeindeks som er tre ganger høyere enn tradisjonelle materialer. Verksteddirektør Lao Huang berørte prøven og mumlet: «Med denne hardheten kan du ikke engang etterlate et merke etter å ha gnidd den med sandpapir i en halvtime!»
Varmeledningsevnen er enda mer opprørende. Shandong Research Institute har målt data og funnet at varmeledningsevnen til aluminiumbaserte komposittmaterialer som inneholder 15 % grønt silisiumkarbid steg til 220 W/(m·K), som er 30 % sterkere enn rent aluminium. Tekniker Xiao Liu stirret på termokameraet og utbrøt: «Denne varmespredningseffektiviteten kan sammenlignes med å installere et vannkjølesystem på CPU-en!»
Kjemisk stabilitet er enda mer unik. I en test av foringsmaterialet i en kjemisk rørledning i Ningbo ble det grønne silisiumkarbidkomposittmaterialet dynket i konsentrert svovelsyre i et halvt år, og vekttapet var mindre enn 0,3 %. Kvalitetsinspektør Lao Wang holdt opp prøven og skrøt: «Denne korrosjonsbestandigheten, selv Taishang Laojuns alkymiovn må bestå en sigarett!»
2. Det «magiske øyeblikket» i den sammensatte prosessen
Dispersjonsteknologien er nå veldig god. Et selskap i Jiangsu har kommet opp med en kombinasjon av «ultralyd + kulemølling», som fordeler mikropulveret jevnere enn perlene i melkete. Mester Lao Li holdt opp elektronmikroskopbildet og skrøt: «Se på denne fordelingstettheten, maur vil gå seg vill hvis de klatrer opp!»
Den svarte teknologien for grensesnittkombinasjon er enda mer heftig. Nanokoblingsmidlet utviklet av et laboratorium i Shanghai har økt bindingsstyrken mellom mikropulveret og matrisen til 150 MPa. Prosjektlederen løftet brillene og sa: «Sist vi utførte skjærtesten, ble festet deformert, men komposittmaterialet delaminerte ikke!»
3. «Høydepunktsscene» fra faktisk kamptest
Flyindustrien har vært gal lenge. Turbinbladene til en viss flymotorfabrikk i Chengdu brukergrønn silisiumkarbidå forsterke keramisk baserte komposittmaterialer, og temperaturmotstanden er rett opp til 1600 ℃. Testfører Lao Zhang så på dashbordet og siklet: «Med denne ytelsen må jetmotorer ringe pappa!»
Batterifestet til nye energibiler er enda mer spennende. Karbonfiberkomposittfestet fra en produsent i Ningde har en spesifikk styrke på 8 ganger stål etter å ha blitt blandet med grønt silisiumkarbid. Under kollisjonstesten klappet sikkerhetsingeniør Lao Li på bildøren og lo: «Nå er dette bilkarosseriet som å ha på seg tre lag med skuddsikre vester!»
Feltet for kjøleribber til 5G-basestasjoner er vanvittig. Den aluminiumsbaserte komposittradiatoren fra en produsent i Hangzhou har en termisk ekspansjonskoeffisient kontrollert til 4,8 × 10⁻⁶/℃. Den tekniske direktøren pekte på dataene fra den termiske syklustesten og skrøt: «Den kan justeres fra -50 ℃ til 200 ℃, og størrelsesendringen er mer alvorlig enn Virgo!»
4, «Langsiktighet» i kostnadsregnskapet
Ikke se på den høye enhetsprisengrønt silisiumkarbid mikropulver, det er definitivt lønnsomt når man regner ut totalregnskapet. En maskinfabrikk i Chongqing har gjort et regnskap: selv om råvarekostnadene har økt med 25 %, har produktets levetid firedoblet seg, og vedlikeholdskostnadene som spares på tre år er nok til å bygge et nytt verksted. Finansdamen tappet på kalkulatoren og lo: «Denne virksomheten er mer lønnsom enn lånehai!»
Forbedringen i produksjonseffektiviteten er enda mer i hemmelighet gledelig. Ifølge faktiske målinger av en automatisert produksjonslinje i Tianjin er herdetiden for komposittmaterialer forkortet med 40 %. Verkstedsjefen stirret på storskjermen og klasket seg med beina: «Nå er produksjonskapasiteten som å kjøre på en rakett, og kundene får ikke panikk når de ber om bestillinger!»
Dagens grønne silisiumkarbid-mikropulver er ikke lenger et konseptprodukt i laboratoriet. Fra romfartøy som flyr på himmelen til nye energikjøretøy som kjører på bakken, fra håndflatestore mobiltelefonbrikker til 100 meter lange vindturbinblader, er det overalt. Veteranene i bransjen sier at denne tingen har laget et hull i ytelsestaket til komposittmaterialer. Etter min mening er dette ikke bare en enkel materialoppgradering, men et «skudd i armen» for moderne industri. Hvis denne trenden fortsetter, er det mulig at skjærebrettene våre en dag må bruke denne svarte teknologien – tross alt, hvem vil vel ikke at kjøkkenutstyret deres skal være på samme nivå som luftfartsmaterialer?