An mìos a chaidh, thadhail mi air innleadair àrd-ìre aig factaraidh stuthan teas-dhìonach ann an Hebei. A’ comharrachadh sampall a chaidh a thoirt bhon àmhainn, thuirt e rium, “Thoir sùil air an earrann-tarsainn seo. Tha cur ris ‘micro-phùdar silicon carbide uaine’ a’ dèanamh eadar-dhealachadh mòr; tha na criostalan nas dùmhaile, agus tha an dath nas cruinne.” Is e am “micro-phùdar silicon carbide uaine” air an tug e iomradh cuspair ar deasbaid an-diugh—micropùdar silicon carbide uaineGed is e tàthchuid eòlach a th’ ann ann an gnìomhachas nan stuthan sgrìobach, tha na cleachdaidhean ùr-ghnàthach aige ann an raon stuthan teas-dhìonach anns na bliadhnachan mu dheireadh air a bhith gu math iongantach.
Is dòcha nach creid thu e, ach cha robh ann am micropùdar silicon carbide uaine ach “tàthchuid taiceil” ann an stuthan teas-dhìonach an toiseach. Sna bliadhnaichean roimhe, bhiodh cuid de luchd-saothrachaidh a’ cur meudan beaga ris gus strì an aghaidh caitheamh cuid de thoraidhean teas-dhìonach a leasachadh. Ach, anns na còig no sia bliadhna a dh’ fhalbh, tha an suidheachadh air atharrachadh gu tur. Leis gu bheil gnìomhachasan mar stàilinn, meatailtean neo-iarannach, agus ceirmeag a’ cur iarrtasan a tha a’ sìor fhàs nas àirde air àmhainnean - a dh’ fheumas strì an aghaidh teòthachd àrd, strì an aghaidh creimeadh, agus beatha seirbheis fhada - tha foirmlean stuthan teas-dhìonach àbhaisteach air fàs nas mì-fhreagarraiche. Aig an ìre seo, thionndaidh innleadairean stuthan an aire air ais chun an “t-seann charaid” seo, dìreach airson faighinn a-mach, nuair a chaidh a chleachdadh gu ceart, gur e fìor “stuth ionmhais” a bh’ ann.
Gus tuigsinn carson a tha e cho mòr-chòrdte, feumaidh sinn sùil a thoirt air na prìomh neartan aige. An toiseach, tha e teas-dhìonach.Carbide silicon uainea’ nochdadh strì an aghaidh ocsaididh aig teòthachd àrd na mòran stuthan traidiseanta, a’ fuireach seasmhach eadhon aig 1600℃ no nas àirde, a chuireas ri fad-beatha àmhainnean teòthachd àrd. San dàrna àite, tha cruas àrd agus strì an aghaidh caitheamh aige, ga dhèanamh freagarrach airson raointean air a bheil buaidh mhòr bho chreimeadh stuthan, leithid tuill-tap àmhainn-spreadhaidh agus lìnigeadh leapannan fluidichte a tha a’ cuairteachadh. San treas àite, agus gu deatamach, tha seoltachd teirmeach sàr-mhath aige. Tha an feart seo, a thathas uaireannan a’ meas mar ana-cothrom (oir dh’ fhaodadh e call teas a mheudachadh), ga chleachdadh a-nis - tha e air a thighinn gu bhith na bhuannachd ann an structaran a dh’ fheumas gluasad teas luath is èideadh no strì an aghaidh clisgeadh teirmeach.
Ciamar a thèid na feartan seo a chur an gnìomh gu practaigeach? Leig dhomh beagan eisimpleirean a cho-roinn a chunnaic mi fhìn.
Aig ionad stàilinn mòr ann an Shandong, bha fad-beatha nan lìnigeadh anns na càraichean ladle torpedo aca (na ladles mòra a thathas a’ cleachdadh airson iarann leaghte a ghiùlan) air a bhith ìosal gu cunbhalach. Nas fhaide air adhart, chuir an sgioba theicnigeach micro-phùdar silicon carbide uaine de mheud sònraichte gràin ris an stuth tilgte, agus thachair mìorbhail. Chan e a-mhàin gun do sheall an lìnigeadh ùr strì an aghaidh bleith iarainn leaghte agus ionnsaigh slag gu math nas fheàrr, ach cuideachd, leis gun do lìon am micro-phùdar na pores anns a’ mhaitrice, lean e gu structar iomlan tòrr nas dùmhail. Thuirt innleadair air an làrach rium, “Roimhe seo, bha feum aig lìnigeadh ladle air càradh mòr às deidh timcheall air dà cheud cleachdadh; a-nis tha e gu furasta a’ dol thairis air trì cheud is leth-cheud cleachdadh. Tha seo leis fhèin a’ sàbhaladh suim mhòr air cosgaisean cumail suas bliadhnail agus call ùine downt.”
Tha tagradh eadhon nas innleachdaiche ann an stuthan teas-dhìonach le ìrean gnìomhach. Ann an cuid de dh’àmhainnean adhartach, bidh diofar phàirtean an aghaidh àrainneachdan gu math eadar-dhealaichte. Feumaidh cuid de raointean an aghaidh teine gu mòr, cuid eile an aghaidh clisgeadh teirmeach, agus cuid eile fhathast neo-thruailleachd. Chan e an dòigh-obrach glic tuilleadh aon stuth a chleachdadh airson a h-uile càil, ach foirmlean eadar-dhealaichte a chleachdadh ann an diofar shreathan. Tha pàirt chudromach aig micropùdar silicon carbide uaine an seo - faodar barrachd a chur ris an t-sreath uachdar obrach a bhios a’ conaltradh gu dìreach ris a’ mheatailt leaghte àrd-teodhachd, a’ cleachdadh an aghaidh bleith àrd aige; anns an t-sreath maothraidh eadar-mheadhanach, faodar an co-mheas atharrachadh gus am maidseadh leudachaidh teirmeach a bharrachadh; agus anns an t-sreath cùil, faodar nas lugha de phùdar no gun phùdar idir a chleachdadh. Bidh an dòigh-obrach sreathan seo a’ leasachadh an dà chuid coileanadh iomlan agus eaconamaidh. Tha companaidh ann an Zhejiang a bhios a’ dèanamh àirneis àmhainn ceirmeag sònraichte air fad-beatha an àirneis àmhainn aca a mheudachadh còrr air 40% a’ cleachdadh an dòigh-obrach seo.
Is dòcha gu bheil thu faighneachd, carson nach cuir thu dìreach mìrean garbha ris? Carson a bu chòir dhut “microphùdar” a chleachdadh? Tha an iuchair na laighe anns a’ chomas aige chan ann a-mhàin a bhith na ìre neartachaidh ach cuideachd a bhith an sàs ann am freagairt shintearachd an stuth. Aig teòthachd àrd, tha gnìomhachd uachdar àrd aig na mìrean fìor mhìn seo, a’ brosnachadh sintearachd agus a’ cuideachadh le bhith a’ cruthachadh ceangal ceirmeag nas làidire. Aig an aon àm, bidh e ag obair mar an “gainmheach” as fheàrr, a’ lìonadh nam beàrnan eadar mìrean cruinneachaidh eile gu tur, a’ lughdachadh porosity gu mòr. Le stuth nas dùmhaile, tha nas lugha de chothrom ann gun tèid slag cronail agus ceò alcalin a-steach agus gun dèan iad milleadh. Tha mi air dàta deuchainneach fhaicinn a’ sealltainn, airson stuthan tilgte teas-dhìonach leis an aon fhoirmle, gum faod cur ris an ìre iomchaidh de mhicropùdar silicon carbide uaine neart lùbadh aig teòthachd àrd a mheudachadh 20% -30%, agus tha an leasachadh ann an neo-thruailleachd eadhon nas cudromaiche.
Gu dearbh, chan e dìreach rudeigin a chuireas tu a-steach gun fhiosta a th’ ann an stuth math. Tha an dòs, dealbhadh sgaoileadh meud nam mìrean, agus mar a chuireas tu e còmhla ri stuthan amh eile (leithid bauxite, corundum, agus micropùdar alumina) uile nan cùisean iom-fhillte. Cha bhith buaidh follaiseach aig cus beag, agus faodaidh cus buaidh a thoirt air comas-obrach no a bhith ro dhaor, uaireannan eadhon ag adhbhrachadh dhuilgheadasan eile (leithid cugallachd ri àileachdan lughdachadh sònraichte). Tha seo ag iarraidh air teicneòlaichean deuchainnean a dhèanamh a-rithist is a-rithist gus an “cothromachadh as fheàrr” a lorg. Dh’innis seann innleadair dhomh aon uair coimeas glè iomchaidh: “Tha atharrachadh na foirmle coltach ri dotair leigheis traidiseanta Sìneach ag òrdachadh òrdugh-leigheis; feumar beachdachadh gu faiceallach air dòs gach tàthchuid.”
Aig an ìre seo, is dòcha gu bheil thu air mothachadh gu bheil àite meanbh-phùdar silicon carbide uaine ann an stuthan teas-dhìonach ag atharrachadh bho bhith na “stuth-leasachaidh” sìmplidh gu bhith na “mhodaiche-atharrachaidh chudromach” as urrainn meanbh-structar agus feartan an stuth atharrachadh. Chan e a-mhàin gu bheil e a’ toirt leasachaidhean ann an cuid de chomharran ach cuideachd a’ leudachadh nan cothroman airson dealbhadh stuthan. A-nis, tha eadhon cuid de ionadan rannsachaidh a’ sgrùdadh mar a chuireas iad còmhla e le nanoteicneòlas agus teicneòlas ath-bhualadh in-situ gus an ath ghinealach de stuthan teas-dhìonach nas glice agus nas maireannaiche a chruthachadh.
Bho sheann shaighdear ann an gnìomhachas an sgrìobach gu rionnag ag èirigh ann an raon stuthan teas-dhìonach, tha sgeulachd microphùdar silicon carbide uaine ag innse dhuinn gu bheil adhartas teicneòlach gu tric na laighe ann an amalachadh thar-chuspaireil agus lorgan ùra ann an seann stuthan. Tha e coltach ris an t-seusanachadh deatamach sin ann an còcaireachd; air a chleachdadh gu ceart agus aig an teòthachd cheart, faodaidh e am biadh gu lèir a thogail gu ìre nas àirde. An ath thuras a chì thu na h-àmhainnean ùr-nodha sin ag obair gu leantainneach anns na lasraichean, is dòcha gum bi thu a’ smaoineachadh gu bheil criostalan beaga uaine gun àireamh a’ cluich pàirt taiceil riatanach gu sàmhach taobh a-staigh an lìnigeadh làidir aca. Is dòcha gur e seo seun saidheans stuthan - faodaidh e an-còmhnaidh na flùraichean as ùr-ghnàthach a bhlàthachadh anns na h-àiteachan as traidiseanta.