Rahsia serbuk silikon karbida hijau untuk meningkatkan prestasi bahan komposit

Mereka yang pernah bekerja dalam bahan komposit tahu bahawa lebih sukar untuk menggabungkan kelebihan bahan yang berbeza menjadi hidangan yang baik daripada untuk mendamaikan hubungan antara ibu mertua dan menantu perempuan. Tetapi sejak kemunculanserbuk silikon karbida hijau, "perasa ajaib", bulatan bahan komposit telah terus menghidupkan "mod pembukaan". Hari ini, mari kita dedahkan tudung misteri ini dan lihat bagaimana timbunan serbuk hijau ini boleh menjadikan tuan yang bangga seperti serat karbon dan seramik patuh.

1. "pahlawan heksagon" yang berbakat

Serbuk karbida silikon hijau dilahirkan untuk menjadi "serbuk impian" bahan komposit. Kekerasan Mohs ialah 9.5, yang hanya satu nafas lebih teruk daripada berlian. Sebuah kilang pad brek di Guangdong telah membuat perbandingan. Bahan komposit yang dicampur dengan 20% silikon karbida hijau mempunyai indeks rintangan haus iaitu 3 kali ganda daripada bahan tradisional. Pengarah bengkel Lao Huang menyentuh sampel dan menggumam: "Dengan kekerasan ini, anda tidak boleh meninggalkan kesan selepas menggosoknya dengan kertas pasir selama setengah jam!"

Kekonduksian terma adalah lebih keterlaluan. Institut Penyelidikan Shandong telah mengukur data dan mendapati bahawa kekonduksian terma bahan komposit berasaskan aluminium yang mengandungi 15% karbida silikon hijau melonjak kepada 220W/(m·K), iaitu 30% lebih kuat daripada aluminium tulen. Juruteknik Xiao Liu merenung pencitra terma dan berseru: "Kecekapan pelesapan haba ini setanding dengan memasang sistem penyejukan air pada CPU!"

Kestabilan kimia adalah lebih unik. Dalam ujian bahan pelapis saluran paip kimia di Ningbo, bahan komposit silikon karbida hijau direndam dalam asid sulfurik pekat selama setengah tahun, dan kadar penurunan berat badan adalah kurang daripada 0.3%. Inspektor kualiti Lao Wang mengangkat sampel itu dan menyombongkan diri: "Ketahanan kakisan ini, malah relau alkimia Taishang Laojun terpaksa mengeluarkan sebatang rokok!"

2. "Momen ajaib" proses komposit

Teknologi penyebaran kini sangat baik. Sebuah syarikat di Jiangsu telah menghasilkan gabungan "pengilangan ultrabunyi + bola", yang menyebarkan serbuk mikro dengan lebih sekata daripada mutiara dalam teh susu. Guru Lao Li mengangkat gambar mikroskop elektron dan membual: "Lihat kepadatan pengedaran ini, semut akan tersesat jika mereka memanjat!"

Teknologi hitam gabungan antara muka adalah lebih garang. Ejen gandingan nano yang dibangunkan oleh makmal di Shanghai telah meningkatkan kekuatan ikatan antara serbuk mikro dan matriks kepada 150MPa. Ketua projek itu menolak cermin matanya dan berkata: "Kali terakhir kami melakukan ujian ricih, lekapan itu telah cacat, tetapi bahan komposit tidak delaminat!"

3. "Serlahkan adegan" ujian pertempuran sebenar

Industri aeroangkasa telah lama gila. Bilah turbin kilang enjin penerbangan tertentu di Chengdu digunakankarbida silikon hijauuntuk mengukuhkan bahan komposit berasaskan seramik, dan rintangan suhu terus sehingga 1600 ℃. Pemandu ujian Lao Zhang melihat papan pemuka dan terliur: "Dengan prestasi ini, enjin jet perlu menghubungi ayah!"

Pendakap bateri kenderaan tenaga baharu adalah lebih menarik. Pendakap komposit gentian karbon pengeluar di Ningde mempunyai kekuatan khusus 8 kali ganda daripada keluli selepas dicampur dengan silikon karbida hijau. Semasa ujian perlanggaran, jurutera keselamatan Lao Li menepuk pintu kereta dan ketawa: "Sekarang badan kereta ini seperti memakai tiga lapisan jaket kalis peluru!"

Bidang sink haba stesen pangkalan 5G adalah gila. Radiator komposit berasaskan aluminium pengeluar di Hangzhou mempunyai pekali pengembangan haba yang dikawal kepada 4.8×10⁻⁶/℃. Pengarah teknikal menunjuk kepada data ujian kitaran haba dan membual: "Ia boleh dilaraskan dari -50℃ hingga 200℃, dan perubahan saiznya lebih serius daripada Virgo!"

4, "Jangka panjang" dalam akaun kos

Jangan tengok harga seunit yang tinggiserbuk mikro silikon karbida hijau, ia pasti menguntungkan apabila anda mengira jumlah akaun. Sebuah kilang jentera di Chongqing telah melakukan perakaunan: walaupun kos bahan mentah telah meningkat sebanyak 25%, hayat produk telah meningkat empat kali ganda, dan kos penyelenggaraan yang dijimatkan dalam tiga tahun sudah cukup untuk membina bengkel baru. Wanita kewangan itu mengetuk kalkulator dan ketawa: "Perniagaan ini lebih menguntungkan daripada peminjam!"

Peningkatan dalam kecekapan pengeluaran adalah lebih diam-diam gembira. Mengikut ukuran sebenar barisan pengeluaran automatik di Tianjin, masa pengawetan bahan komposit telah dipendekkan sebanyak 40%. Pengarah bengkel merenung skrin besar dan menampar kakinya: "Kini kapasiti pengeluaran seperti menaiki roket, dan pelanggan tidak panik apabila mendesak pesanan!"

Serbuk mikro silikon karbida hijau hari ini bukan lagi produk konsep di makmal. Daripada kapal angkasa yang terbang di langit kepada kenderaan tenaga baharu yang berjalan di atas tanah, daripada cip telefon bimbit bersaiz tapak tangan hingga bilah turbin angin sepanjang 100 meter, ia ada di mana-mana. Veteran dalam industri mengatakan bahawa perkara ini telah membuat lubang pada siling prestasi bahan komposit. Pada pendapat saya, ini bukan hanya peningkatan bahan yang mudah, tetapi "tembakan di lengan" untuk industri moden. Jika trend ini berterusan, mungkin suatu hari nanti papan pemotong kita terpaksa menggunakan teknologi hitam ini – lagipun, siapa yang tidak mahu peralatan dapur mereka berada pada tahap yang sama dengan bahan aeroangkasa?