El secret de la pols de carbur de silici verd per millorar el rendiment dels materials compostos
Els que han treballat amb materials compostos saben que és més difícil combinar els avantatges de diferents materials en un bon plat que conciliar la relació entre sogra i nora. Però des de l'aparició depols de carbur de silici verd, el "condiment màgic", el cercle de material compost ha activat directament el "mode d'obertura". Avui, desvetllem aquest vel misteriós i vegem com aquesta pila de pols verda pot fer obedients els orgullosos mestres com la fibra de carboni i la ceràmica.
1. El "guerrer hexagonal" dotat
La pols de carbur de silici verd ha nascut per ser la "pols de somni" dels materials compostos. La duresa Mohs és de 9,5, només un alè pitjor que la del diamant. Una fàbrica de pastilles de fre a Guangdong ha fet una comparació. El material compost barrejat amb un 20% de carbur de silici verd té un índex de resistència al desgast que és 3 vegades superior al dels materials tradicionals. El director del taller, Lao Huang, va tocar la mostra i va murmurar: "Amb aquesta duresa, ni tan sols pots deixar cap marca després de fregar-la amb paper de vidre durant mitja hora!"
La conductivitat tèrmica és encara més escandalosa. L'Institut de Recerca de Shandong ha mesurat dades i ha descobert que la conductivitat tèrmica dels materials compostos a base d'alumini que contenen un 15% de carbur de silici verd va augmentar fins als 220 W/(m·K), cosa que és un 30% més forta que la de l'alumini pur. El tècnic Xiao Liu va mirar fixament la càmera termogràfica i va exclamar: "Aquesta eficiència de dissipació de calor és comparable a la instal·lació d'un sistema de refrigeració per aigua a la CPU!"
L'estabilitat química és encara més singular. En una prova del material de revestiment d'una canonada química a Ningbo, el material compost de carbur de silici verd es va submergir en àcid sulfúric concentrat durant mig any i la taxa de pèrdua de pes va ser inferior al 0,3%. L'inspector de qualitat Lao Wang va aixecar la mostra i es va vanagloriar: "Aquesta resistència a la corrosió, fins i tot el forn d'alquímia de Taishang Laojun ha de passar per un cigarret!"
2. El «moment màgic» del procés compost
La tecnologia de dispersió ara és molt bona. Una empresa de Jiangsu ha ideat una combinació d'"ultrasons + mòlta de boles", que dispersa la micropols de manera més uniforme que les perles del te amb llet. El mestre Lao Li va aixecar la foto del microscopi electrònic i es va vantar: "Mireu aquesta densitat de distribució, les formigues es perdran si pugen!"
La tecnologia negra de combinació d'interfícies és encara més ferotge. L'agent de nanoacoblament desenvolupat per un laboratori de Xangai ha augmentat la força d'unió entre la micropols i la matriu a 150 MPa. El líder del projecte es va aixecar les ulleres i va dir: "L'última vegada que vam fer la prova de cisallament, el dispositiu es va deformar, però el material compost no es va delaminar!"
3. «Escena destacada» d'una prova de combat real
La indústria aeroespacial fa molt de temps que està boja. Les pales de la turbina d'una fàbrica de motors d'aviació a Chengdu utilitzen...carbur de silici verdper reforçar materials compostos a base de ceràmica, i la resistència a la temperatura arriba directament als 1600 ℃. El pilot de proves Lao Zhang va mirar el quadre de comandament i va dir: "Amb aquest rendiment, els motors de reacció han de trucar al pare!"
El suport de bateria dels vehicles de nova energia és encara més emocionant. El suport compost de fibra de carboni d'un fabricant de Ningde té una resistència específica 8 vegades superior a la de l'acer després de barrejar-lo amb carbur de silici verd. Durant la prova de col·lisió, l'enginyer de seguretat Lao Li va donar uns copets a la porta del cotxe i va riure: "Ara aquesta carrosseria és com portar tres capes d'armilles antibales!"
El camp dels dissipadors de calor per a estacions base 5G és una bogeria. El radiador compost d'alumini d'un fabricant de Hangzhou té un coeficient d'expansió tèrmica controlat a 4,8 × 10⁻⁶/℃. El director tècnic va assenyalar les dades de la prova del cicle tèrmic i es va vantar: "Es pot ajustar de -50 ℃ a 200 ℃, i el canvi de mida és més important que el de Virgo!"
4, «Llarg termini» en el compte de costos
No mireu l'elevat preu unitari demicropols de carbur de silici verd, sens dubte és rendible quan calcules el compte total. Una fàbrica de maquinària de Chongqing ha fet una comptabilitat: tot i que el cost de les matèries primeres ha augmentat un 25%, la vida útil del producte s'ha quadruplicat i el cost de manteniment estalviat en tres anys és suficient per construir un taller nou. La senyora financera va tocar la calculadora i va riure: "Aquest negoci és més rendible que l'usura!"
La millora en l'eficiència de la producció és encara més secretament feliç. Segons mesures reals d'una línia de producció automatitzada a Tianjin, el temps de curat dels materials compostos s'ha escurçat en un 40%. El director del taller va mirar fixament la pantalla gran i es va donar cops a les cames: "Ara la capacitat de producció és com muntar un coet, i els clients no entren en pànic quan fan comandes!"
La micropols de carbur de silici verda d'avui ja no és un producte conceptual de laboratori. Des de naus espacials que volen pel cel fins a vehicles de nova energia que circulen per terra, des de xips de telèfons mòbils de la mida d'un palmell de la mà fins a pales d'aerogeneradors de 100 metres de llarg, és a tot arreu. Els veterans de la indústria diuen que aquesta cosa ha fet un forat en el sostre de rendiment dels materials compostos. Al meu entendre, no es tracta només d'una simple millora del material, sinó d'una "injecció al braç" per a la indústria moderna. Si aquesta tendència continua, és possible que algun dia les nostres taules de tallar hagin d'utilitzar aquesta tecnologia negra; al cap i a la fi, qui no vol que els seus estris de cuina estiguin al mateix nivell que els materials aeroespacials?