በኢንዱስትሪ ቧንቧዎች ውስጥ የተደበቀው 'ሱፐር ሃርድ ጋሻ'፡ የሲሊኮን ካርቦይድ ልብስ ተከላካይ የቧንቧ መስመሮች ሚስጥር

የማዕድን ማውጫው ጭራዎች በከፍተኛ ፍጥነት በቧንቧው ላይ ተጽዕኖ በሚያሳድሩበት ጊዜ, በብረታ ብረት ዎርክሾፕ ውስጥ ያለው ከፍተኛ ሙቀት መጨመር የውስጠኛውን ግድግዳ ማጠብ ሲቀጥል እና በኬሚካል ዎርክሾፕ ውስጥ ያለው ጠንካራ አሲድ መፍትሄ በየቀኑ የቧንቧ ግድግዳውን ሲበሰብስ - ተራ የብረት ቱቦዎች ብዙውን ጊዜ ከጥቂት ወራት በኋላ ይፈስሳሉ. ነገር ግን በእንደዚህ ዓይነት "ኢንዱስትሪ ፑርጋቶሪ" ውስጥ ምንም ጉዳት ሳይደርስበት ሊቆይ የሚችል የቧንቧ መስመር አይነት አለ, እና እሱ ነው.ከሲሊኮን ካርቦይድ የተሰራ የመልበስ-ተከላካይ የቧንቧ መስመርእንደ ዋናው ቁሳቁስ. ይህ ተራ የሚመስለው የኢንዱስትሪ ክፍል ምን ዓይነት ቁሳዊ እውቀትን ይደብቃል?
ከአረብ ብረት የበለጠ ግትር የሆነ የቁሳቁስ ኮድ
የሲሊኮን ካርቦዳይድ ታሪክ በ 19 ኛው ክፍለ ዘመን መገባደጃ ላይ ሳይንቲስቶች ሰው ሰራሽ አልማዝ ለማምረት ሲሞክሩ በአጋጣሚ ይህንን ጠንካራ ውህድ ሲያገኙት ተጀመረ። በተፈጥሮ ውስጥ እጅግ በጣም ያልተለመደ እና "ሞይሳኒት" በመባል ይታወቃል, ዛሬ በኢንዱስትሪ ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውለው ሲሊከን ካርቦይድ ሙሉ በሙሉ ማለት ይቻላል የሰው ሰራሽ ውህደት ምርት ነው.
የሲሊኮን ካርቦይድ ቧንቧዎችን በጣም "ለማምረት መቋቋም" የማድረጉ ሚስጥር ልዩ በሆነው ጥቃቅን አሠራራቸው ላይ ነው. በኤሌክትሮን ማይክሮስኮፕ፣ የሲሊኮን ካርቦዳይድ ክሪስታሎች ከአልማዝ ጋር የሚመሳሰል tetrahedral መዋቅር ያሳያሉ፣ እያንዳንዱ የሲሊኮን አቶም በአራት የካርቦን አተሞች በጥብቅ የተከበበ፣ የማይበጠስ የኮቫልንት ቦንድ ኔትወርክ ይፈጥራል። ይህ መዋቅር ከአልማዝ ቀጥሎ ሁለተኛ ጥንካሬን ይሰጠዋል፣ የMohs ጥንካሬው 9.5 ነው፣ ይህም ማለት ቀጣይነት ያለው የኳርትዝ አሸዋ መሸርሸር (Mohs hardness of 7) እንኳን ዱካዎችን ለመተው አስቸጋሪ ነው።
በጣም ያልተለመደው ነገር ሲሊከን ካርቦይድ ጠንካራ ብቻ ሳይሆን ከፍተኛ ሙቀትን የመቋቋም ችሎታም ጭምር ነው። በ 1400 ℃ ከፍተኛ የሙቀት መጠን አሁንም የተረጋጋ የሜካኒካል ባህሪያትን መጠበቅ ይችላል ይህም በከፍተኛ ሙቀት ሁኔታዎች ውስጥ እንደ የድንጋይ ከሰል ዱቄት ማጓጓዝ በብረት ብረት ብረታ ብረት ፍንዳታ ምድጃዎች እና በሙቀት ኃይል ማመንጫ ውስጥ ቦይለር ስላግ መልቀቅ ጥሩ ያደርገዋል። በተመሳሳይ ጊዜ ለአብዛኞቹ አሲዶች እና አልካላይስ መሸርሸር "የበሽታ መከላከያ" ነው, እና ይህ የዝገት መከላከያ በተለይ በኬሚካል ኢንዱስትሪ ውስጥ በጠንካራ የአሲድ ማስተላለፊያ ቧንቧዎች ውስጥ በጣም ውድ ነው.

የቧንቧ መስመር ህይወትን በአስር እጥፍ ለመጨመር የንድፍ ፍልስፍና
ቀላል ጥንካሬ ውስብስብ የኢንዱስትሪ አካባቢዎችን ለመቋቋም በቂ አይደለም. ዘመናዊ የሲሊኮን ካርቦዳይድ አልባሳትን መቋቋም የሚችሉ የቧንቧ መስመሮች የበለጠ ብልህ የተዋሃዱ አወቃቀሮችን ይቀበላሉ፡ ብዙውን ጊዜ የውጪው ንብርብር ተራ የካርቦን ብረት ሲሆን መዋቅራዊ ድጋፍ ይሰጣል፣ የውስጠኛው ክፍል የሲሊኮን ካርቦዳይድ ሴራሚክ ሽፋን ነው ፣ እና አንዳንድ የቧንቧ መስመሮች አጠቃላይ ጥንካሬን ለመጨመር ፋይበር መስታወትን ከውጭ ይጠቀለላሉ። ይህ ንድፍ የሲሊኮን ካርቦይድ የመልበስ መከላከያ ጥቅምን ብቻ ሳይሆን የሴራሚክ ቁሳቁሶችን መሰባበርንም ይከፍላል.
በተጨማሪም መሐንዲሶች የቧንቧው የተለያዩ ክፍሎች በሚለብሱበት ደረጃ ላይ በመመስረት "የተለያየ ንድፍ" ያካሂዳሉ. ለምሳሌ, የክርን ውጫዊ ቅስት በጣም ከለበሰ, ወፍራም የሲሊኮን ካርቦይድ ሽፋን ጥቅም ላይ ይውላል; በውስጠኛው ቅስት ላይ ያለው አለባበስ በአንጻራዊነት ቀላል ከሆነ ዘላቂነትን ለማረጋገጥ እና የቁሳቁስ ብክነትን ለማስወገድ በተገቢው መንገድ መቀነስ አለበት።
የአጸፋ ምላሽ ቴክኖሎጂን መተግበር የሲሊኮን ካርቦይድ ቧንቧዎችን የበለጠ ፍጹም ያደርገዋል። በትክክል የሙቀት መጠንን እና ጥሬ ዕቃዎችን ሬሾን በመቆጣጠር ቁስቁሱ ከሞላ ጎደል ዜሮ የሆነ ጥቅጥቅ ያለ ሁኔታን ማሳካት ይችላል ፣ የግራፋይት ክፍሎችን በማስተዋወቅ ራስን የሚቀባ ንብርብር ይፈጥራል። ፈሳሹ የቧንቧ መስመርን በሚታጠብበት ጊዜ, የግራፋይት ንብርብር መከላከያ ፊልም ይሠራል, ይህም የግጭት ውህደትን የበለጠ ይቀንሳል, ልክ በቧንቧው ላይ "የቅባት ትጥቅ" መትከል.
ከኢንዱስትሪ የደም መስመር እስከ አረንጓዴ የወደፊት
እንደ የሙቀት ኃይል፣ ማዕድን፣ ብረታ ብረት እና ኬሚካል ኢንጂነሪንግ ባሉ ከባድ ኢንዱስትሪዎች ውስጥ የቧንቧ መስመር ስርዓቶች እንደ "ኢንዱስትሪ የደም መስመር" ናቸው፣ እና አስተማማኝነታቸው ከምርት ደህንነት እና ቅልጥፍና ጋር በቀጥታ የተያያዘ ነው። ባህላዊ የብረት ቱቦዎች በጠንካራ የመልበስ አከባቢዎች ውስጥ በ 3 ወራት ጊዜ ውስጥ መተካት አለባቸው, የሲሊኮን ካርቦይድ ተከላካይ ቧንቧዎች የአገልግሎት ህይወት ከ 10 ጊዜ በላይ ሊራዘም ይችላል, ይህም የእረፍት ጊዜን የመጠገን ድግግሞሽ በእጅጉ ይቀንሳል.
ይህ ለረጅም ጊዜ የሚቆይ ባህሪ ደግሞ ከፍተኛ የአካባቢ ጥቅሞችን ያመጣል. የቧንቧ መስመር መተካት ማለት የአረብ ብረት ፍጆታን መቀነስ ማለት ሲሆን በምርት ሂደት ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉ የላቁ የማቅለጫ ቴክኖሎጂዎች (እንደ ESK ዘዴ) ለኃይል ማመንጫ የሚሆን ቆሻሻ ጋዝ መልሶ ማግኘት ይችላሉ, የኃይል አጠቃቀምን በ 20% ይጨምራል. እንደ ሊቲየም ባትሪ ማምረቻ እና የአካባቢ ጥበቃ መሳሪያዎች በመሳሰሉት መስኮች የሲሊኮን ካርቦዳይድ ቧንቧዎች ዝገት እና የመልበስ መቋቋምም ትልቅ ሚና እየተጫወቱ ነው።
ስለ ኢንዱስትሪያዊ እድገት ስንነጋገር፣ ብዙ ጊዜ በእነዚያ አስደናቂ የከፍተኛ የቴክኖሎጂ ውጤቶች ላይ እናተኩራለን፣ ነገር ግን በቀላሉ “ከጀርባ ያሉ ጀግኖችን” እንደ ሲሊከን ካርቦይድ ተከላካይ ቧንቧዎችን ችላ ይበሉ። የዘመናዊውን ኢንዱስትሪ ቀልጣፋ አሠራር የሚደግፉ የመሠረታዊ ቁሳቁሶች ባህሪያትን ከፍ የሚያደርገው ይህ ፈጠራ ነው. ከማዕድን እስከ ፋብሪካ፣ ከከፍተኛ ሙቀት እቶን እስከ ኬሚካል ወርክሾፖች ድረስ እነዚህ ጸጥ ያሉ 'ሱፐር ሃርድ ጋሻዎች' በራሳቸው መንገድ ለኢንዱስትሪ ምርት ደህንነት እና ዘላቂነት የበኩላቸውን አስተዋጽኦ እያበረከቱ ነው።