O segredo do po de carburo de silicio verde para mellorar o rendemento dos materiais compostos
Quen traballou con materiais compostos sabe que é máis difícil combinar as vantaxes de diferentes materiais nun bo prato que conciliar a relación entre sogra e nora. Pero desde a aparición depo de carburo de silicio verde, o "condimento máxico", o círculo de material composto activou directamente o "modo de apertura". Hoxe, imos desvelar este veo misterioso e ver como esta pila de po verde pode facer obedientes a mestres orgullosos como a fibra de carbono e a cerámica.
1. O talentoso "guerreiro hexagonal"
O po de carburo de silicio verde naceu para ser o "po soñado" dos materiais compostos. A dureza Mohs é de 9,5, só un alento peor que a do diamante. Unha fábrica de pastillas de freo en Guangdong fixo unha comparación. O material composto mesturado cun 20 % de carburo de silicio verde ten un índice de resistencia ao desgaste que é 3 veces maior que o dos materiais tradicionais. O director do taller, Lao Huang, tocou a mostra e murmurou: "Con esta dureza, nin sequera podes deixar marca despois de fregala con papel de lixa durante media hora!".
A condutividade térmica é aínda máis escandalosa. O Instituto de Investigación de Shandong mediu datos e descubriu que a condutividade térmica dos materiais compostos a base de aluminio que conteñen un 15 % de carburo de silicio verde disparouse ata os 220 W/(m·K), o que é un 30 % máis forte que a do aluminio puro. O técnico Xiao Liu mirou fixamente a cámara termográfica e exclamou: «Esta eficiencia de disipación da calor é comparable á instalación dun sistema de refrixeración por auga na CPU!».
A estabilidade química é aínda máis singular. Nunha proba do material de revestimento dunha tubaxe química en Ningbo, o material composto de carburo de silicio verde foi mergullado en ácido sulfúrico concentrado durante medio ano e a taxa de perda de peso foi inferior ao 0,3 %. O inspector de calidade Lao Wang mostrou a mostra e gabouse: "Esta resistencia á corrosión, mesmo o forno de alquimia de Taishang Laojun ten que pasar un cigarro!".
2. O «momento máxico» do proceso composto
A tecnoloxía de dispersión é agora moi boa. Unha empresa de Jiangsu ideou unha combinación de "ultrasóns + moenda de bolas", que dispersa o micropó de forma máis uniforme que as perlas do té con leite. O mestre Lao Li mostrou a foto do microscopio electrónico e gabouse: "Mira esta densidade de distribución, as formigas perderanse se suben!".
A tecnoloxía negra de combinación de interfaces é aínda máis agresiva. O axente de nanoacoplamento desenvolvido por un laboratorio de Shanghai aumentou a forza de unión entre o micropó e a matriz a 150 MPa. O líder do proxecto levantouse as lentes e dixo: "A última vez que fixemos a proba de cizallamento, a fixación deformouse, pero o material composto non se delaminou!".
3. «Escena destacada» dunha proba de combate real
A industria aeroespacial leva moito tempo tola. As palas das turbinas dunha determinada fábrica de motores de aviación en Chengdu usan...carburo de silicio verdepara reforzar materiais compostos a base de cerámica, e a resistencia á temperatura chega directamente aos 1600 ℃. O piloto de probas Lao Zhang mirou o taboleiro e babeou: "Con este rendemento, os motores a reacción teñen que chamar a papá!"
O soporte da batería dos vehículos de novas enerxías é aínda máis emocionante. O soporte composto de fibra de carbono dun fabricante de Ningde ten unha resistencia específica 8 veces maior que a do aceiro despois de mesturalo con carburo de silicio verde. Durante a proba de colisión, o enxeñeiro de seguridade Lao Li deu unha palmada na porta do coche e riu: "Agora esta carrozaría é como levar tres capas de chalecos antibalas!".
O campo dos disipadores de calor para estacións base 5G é unha auténtica loucura. O radiador composto de aluminio dun fabricante de Hangzhou ten un coeficiente de expansión térmica controlado a 4,8 × 10⁻⁶/℃. O director técnico sinalou os datos da proba do ciclo térmico e gabouse: "Pódese axustar de -50 ℃ a 200 ℃, e o cambio de tamaño é máis importante que o de Virgo!".
4, “Perspectiva a longo prazo” na conta de custos
Non te fixes no elevado prezo unitario demicropó de carburo de silicio verde, definitivamente é rendible cando se calcula a conta total. Unha fábrica de maquinaria en Chongqing fixo unha contabilidade: aínda que o custo das materias primas aumentou un 25 %, a vida útil do produto cuadruplicouse e o custo de mantemento aforrado en tres anos é suficiente para construír un novo taller. A señora financeira tocou a calculadora e riu: "¡Este negocio é máis rendible que a usurería!"
A mellora da eficiencia da produción é aínda máis secreta. Segundo as medicións reais dunha liña de produción automatizada en Tianjin, o tempo de curado dos materiais compostos acurtouse nun 40 %. O director do taller mirou fixamente a pantalla grande e deu unha palmada nas pernas: "Agora a capacidade de produción é como montar un foguete e os clientes non entran en pánico ao facer pedidos!".
O micropó de carburo de silicio verde actual xa non é un produto conceptual de laboratorio. Desde naves espaciais que voan polo ceo ata vehículos de novas enerxías que circulan por terra, desde chips de teléfonos móbiles do tamaño da palma da man ata palas de aeroxeradores de 100 metros de longo, está en todas partes. Os veteranos da industria din que esta cousa fixo un burato no teito de rendemento dos materiais compostos. Na miña opinión, non se trata só dunha simple mellora do material, senón dunha "inxección no brazo" para a industria moderna. Se esta tendencia continúa, é posible que algún día as nosas táboas de cortar teñan que usar esta tecnoloxía negra; despois de todo, quen non quere que os seus utensilios de cociña estean ao mesmo nivel que os materiais aeroespaciais?