Նորարարական ցիրկոնիումային ավազի արտադրանքի հետազոտություն և կիրառում
Երբ խոսքը վերաբերում է արդյունաբերական նյութերին, շատ ոչ մասնագետներ կարող են այս թեման ձանձրալի համարել, բայց իրականում այն բավականին բարդ է։ցիրկոնիում, օրինակ։ Անցյալում մարդիկ կարող էին այն օգտագործել միայն կերամիկական դանակների և ատամնաշարերի համար, ինչ-որ կոշտ և փայլուն բանի համար։ Բայց մեզ համար, նրանց համար, ովքեր զբաղվում են նյութերի հետազոտմամբ և մշակմամբ, ինչպես նաև արդյունաբերական կիրառություններով, դա գանձ է։ Վերջին տարիներին ի հայտ եկած նորարարական ցիրկոնիումային ավազի արտադրանքները, մասնավորապես, իսկապես լուծել են զգալի խնդիրներ և առաջարկում են կիրառման ապշեցուցիչ հեռանկարներ։
Հիշում եմ, թե ինչպես երկու տարի առաջ մասնակցեցի արդյունաբերական ցուցահանդեսի և զրուցեցի մի փորձառու ինժեների հետ, որը տասնամյակներ շարունակ աշխատել էր հրակայուն նյութերի հետ։ Նա հարվածեց ազդրին և ասաց. «Էյ, եղբայր, դու չես հասկանում։ Հալեցման արդյունաբերությունն այժմ աներևակայելի բարձր պահանջներ է ներկայացնում նյութերի նկատմամբ։ Ջերմաստիճանը գնալով բարձրանում է, իսկ շրջակա միջավայրը դառնում է ավելի ու ավելի դաժան։ Ավանդական նյութերը չեն կարող դիմանալ դրան։ Վերցնենք, օրինակ, ցիրկոնիումը։ Բոլորը գիտեն, որ այն հիանալի է՝ բարձր ջերմաստիճաններին դիմացկուն և քիմիապես կայուն։ Բայց ավանդական գործընթացներով արտադրված ցիրկոնիումային ավազը կամ մաքրության պակաս ունի, կամ մասնիկների միատարրությունը վատ է, կամ անկայունությունը։ Այն նաև աներևակայելի թանկ է, ինչը դժվարացնում է դրա օգտագործումը։ Հաճախ այնպես է ստացվում, կարծես «կամքը կա, կարողությունը՝ ոչ»»։
Նա ճիշտ դիպավ։ Սա հենց մեր նորարարական ցիրկոնիումային ավազի հետազոտության և մշակման սկզբնական նպատակն է. մի՞թե սա այս հին մարտահրավերները հաղթահարելը չէ։
Ուրեմն, որտե՞ղ է գտնվում նորարարությունը։ Թույլ տվեք բացատրել։
Նախ, «միջուկը» պետք է փոխվի: Նախկինում արտադրված ցիրկոնիումը խնդիր ուներ. դրա բյուրեղային կառուցվածքը անկայուն էր: Երբ ջերմաստիճանը տատանվում էր, այն կարող էր «կռվել» ներքին միջավայրում՝ առաջացնելով միկրոճաքեր: Ժամանակի ընթացքում աշխատանքը վատթարանում էր: Մեր նոր մոտեցումը ներառում է բանաձևի և մշակման խոշոր վերանայումներ: Ավելի առաջադեմ կայունացուցիչներ, ինչպիսիք են իտրիումը, ներդնելով գերբարձր ջերմաստիճանային սինտերացման և ավելի բարդ մանրացման ու դասակարգման տեխնիկայի հետ միասին, մենք ստացել ենք այս ուշագրավ արտադրանքը՝ «մասամբ կայունացված ցիրկոնիում»: Այլ կերպ ասած, դա նման է ցիրկոնիումի մասնիկների մեջ «պողպատե կմախք» կառուցելուն, ապահովելով, որ դրանք անհրաժեշտության դեպքում կարծր լինեն և անհրաժեշտության դեպքում՝ ճկուն, ի տարբերություն անցյալի փխրուն, հեշտությամբ վնասվող նյութի: Ավելին, մաքրությունը կայուն աճում է, իսկ խառնուրդների մակարդակը պահպանվում է չափազանց ցածր մակարդակի վրա:
Երկրորդ, ուշադրություն պետք է դարձնել նաև տեսքին և ձևին: Նորարարական ցիրկոնիումի ավազները հատուկ շեշտադրում են կատարում արտաքին տեսքի վրա՝ ոչ միայն գեղեցկության մրցույթների, այլև մասնիկների ձևաբանության և չափերի բաշխման առումով: Նախկինում անկյունային, անհավասար չափի, «կոպիտ» մասնիկները աղետ էին ճշգրիտ կիրառությունների համար: Այժմ, օդային շիթով մանրացման և կենտրոնախույս դասակարգման նման բարդ գործընթացների միջոցով, մենք կարող ենք արտադրել գրեթե գնդաձև ցիրկոնիումի միկրոփոշիներ՝ չափազանց միատարր մասնիկների չափսերով: Վերցրեք մի բուռ, և այն կզգացվի որպես ամենանուրբ ալյուր, բայց դրա կարծրությունը աներևակայելի բարձր է: Այս միատարրությունն առաջարկում է հսկայական առավելություններ. անկախ նրանից, թե այն օգտագործվում է որպես ծածկույթ, թե որպես հղկող նյութ, արդյունքները կայուն և միատարր են՝ առանց անհավասար կիրառման:
Մեծ-մեծ խոսելն անօգուտ է. զարգացումը պետք է գործնականում կիրառվի։ Այս նորարարականցիրկոնիումի ավազներայժմ մեծ պահանջարկ ունեն տարբեր բարձրակարգ ոլորտներում։
Առաջին հերթին, ճշգրիտ ձուլումը կարևոր է, հատկապես բարակ պատերով, բարդ գերհամաձուլվածքային մասերի համար, ինչպիսիք են ինքնաթիռի շարժիչի և գազային տուրբինի թևերը: Ձուլման ջերմաստիճանը հասնում է ավելի քան 1000 աստիճան Ցելսիուսի, ինչը չափազանց մեծ պահանջներ է ներկայացնում կաղապարի պատյանի նյութի համար: Այս նոր ցիրկոնիումային ավազով պատրաստված վերին ծածկույթները ապահովում են գերազանց կայունություն և համապատասխան ջերմային ընդարձակման գործակից: Սա զգալիորեն բարելավում է ձուլվածքների մակերեսային մշակումը՝ գործնականում անտեսանելի դարձնելով ավազի կլանման և ճաքերի նման թերությունները, զգալիորեն նվազեցնելով հետագա մշակման արժեքը: Փորձառու արհեստավորներն ասում են. «Այս նոր ավազն օգտագործելով՝ աշխատանքը իսկապես ապշեցուցիչ է»:
Մեկ այլ կիրառություն բարձրակարգ էհղկում և փայլեցումՄեր բջջային հեռախոսի ապակին, տեսախցիկի օբյեկտիվը և տարբեր կիսահաղորդչային թիթեղները պահանջում են աներևակայելիորեն հարթ մակերեսներ. նույնիսկ ամենափոքր քերծվածքը կհանգեցնի քերծվածքի: Նոր ցիրկոնիումի օքսիդի միկրոփոշին, իր բարձր կարծրությամբ, միատարր մասնիկների չափսերով և գերազանց քիմիական ու մեխանիկական հատկություններով, բարձր արդյունավետ հղկող հեղուկ է: Հեռացման արագությունը ճշգրիտ կառավարվում է, իսկ քերծվածքների դիմադրությունը նվազագույն է՝ հասնելով իսկապես հարթ մակերեսի նանոմասշտաբի կամ նույնիսկ ատոմային մակարդակում: Պարզ ասած, ձեր հեռախոսի էկրանը շատ հարթ է զգացվում դրա շնորհիվ:
Կան նաև ջերմապաշտպան ծածկույթներ: Ինչպե՞ս կարող են ավիատիեզերական շարժիչները և գազային տուրբինները դիմակայել նման ծանր ջերմաստիճաններին: Հիմնական բաղադրիչները ցողվում են «ջերմամեկուսիչ պատյանով»: Այս պատյանի մեջ օգտագործվող հիմնական նյութերից մեկը ցիրկոնիումի օքսիդի վրա հիմնված կերամիկան է: Նորարարական ցիրկոնիումի օքսիդի ավազը, իր գերազանց բարձր ջերմաստիճանային դիմադրությամբ և փուլային կայունությամբ, հիմնական հումքն է այս բարձրակարգ ծածկույթային փոշիների պատրաստման համար, որոնք անմիջականորեն կապված են շարժիչի արդյունավետության և կյանքի տևողության հետ:
Բացի այդ, այն կարելի է գտնել կոշտ միջավայրերի համար նախատեսված կառուցվածքային կերամիկայի, առաջադեմ հրակայուն նյութերի և նույնիսկ բժշկական բիոմատերիալների մեջ: Դրա կիրառությունները ընդլայնվում են:
Ապագայում, կարծում եմ, նորարարական ցիրկոնիումային ավազի ուղին ավելի լայն կլինի: Ֆոտովոլտային, կիսահաղորդչային չիպերի և ավիատիեզերական արդյունաբերության նման ոլորտներում արագ առաջընթացի հետ մեկտեղ, նյութերի կատարողականի պահանջները միայն ավելի ու ավելի պահանջկոտ կդառնան: Անկասկած, կմշակվեն ավելի մաքուր, ավելի նուրբ, ավելի միատարր հատկություններով և ավելի կառավարելի կատարողականությամբ ցիրկոնիումային ավազի արտադրանքներ: Հնարավոր է՝ մի օր այն կփայլի այն ոլորտներում, որոնք մենք հիմա նույնիսկ չենք կարող պատկերացնել:
Այսպիսով, մի՛ թերագնահատեք ավազի այս փոքրիկ հատիկները: Դրանք պարունակում են հսկայական իմաստություն և կարող են հզորացնել խոշոր արդյունաբերությունները: Նորարարության արժեքը կայանում է նյութի ողջ ներուժը բացահայտելու մեջ՝ մեր ժամանակների պահանջկոտ պահանջները բավարարելու համար: