Lokacin da wutsiya slurry na ma'adanin yana tasiri bututun da sauri, lokacin da zafin jiki mai zafi a cikin bitar ƙarfe ya ci gaba da wanke bangon ciki, kuma lokacin da maganin acid mai ƙarfi a cikin bitar sinadarai ya lalata bangon bututu kowace rana - bututun ƙarfe na yau da kullun yakan zubar bayan 'yan watanni kawai. Amma akwai nau'in bututun da zai iya rayuwa a cikin irin wannan "pugatory masana'antu" ba tare da lalacewa ba, kuma shi nebututun da ke jure lalacewa da aka yi da siliki carbidea matsayin ainihin abu. Wane irin basirar abin duniya ke ɓoyewa da alama wannan ɓangaren masana'antu na yau da kullun?
Lambar abu mai taurin kai fiye da karfe
Labarin silicon carbide ya fara ne a ƙarshen karni na 19 lokacin da masana kimiyya suka gano wannan sinadari mai wuya bisa kuskure yayin da suke ƙoƙarin kera lu'u-lu'u na roba. Yana da matukar wuya a yanayi kuma ana kiransa da "Moissanite", yayin da silicon carbide da ake amfani da shi a masana'antu a yau kusan gabaɗaya samfur ne na ƙirar wucin gadi.
Sirrin yin bututun carbide na silicon don haka "mai jure wa masana'antu" ya ta'allaka ne a cikin ƙananan ƙirar su na musamman. Ƙarƙashin na'urar microscope na lantarki, lu'ulu'u na silicon carbide suna nuna tsarin tetrahedral mai kama da lu'u-lu'u, tare da kowane siliki atom yana kewaye da shi da ƙwayoyin carbon guda huɗu, yana samar da hanyar sadarwar haɗin gwiwa mara lalacewa. Wannan tsarin yana ba shi taurin na biyu kawai zuwa lu'u-lu'u, tare da taurin Mohs na 9.5, wanda ke nufin cewa ko da ci gaba da yashwar quartz yashi (Mohs hardness na 7) yana da wuya a bar alamun.
Abin da ya fi wuya shi ne cewa silicon carbide ba kawai mai wuya ba ne, amma kuma yana da matukar juriya ga yanayin zafi. A wani babban zafin jiki na 1400 ℃, har yanzu zai iya kula da barga inji Properties, wanda ya sa shi yi da kyau a high-zazzabi al'amuran kamar kwal foda sufuri a karfe karafa fashewa tanda da tukunyar jirgi slag sallama a thermal ikon samar. A lokaci guda, yana da "lalata" ga yashewar yawancin acid da alkalis, kuma wannan juriya na lalata yana da daraja musamman a cikin bututun watsa acid mai karfi a cikin masana'antar sinadarai.
Ƙirƙirar falsafa don ƙara tsawon rayuwar bututun mai ninki goma
Tauri mai sauƙi bai isa ya jimre da yanayin masana'antu masu rikitarwa ba. Bututun silikon carbide na zamani wanda ke jure lalacewa yana ɗaukar mafi kyawun tsari mai haɗawa: yawanci Layer waje shine ƙarfe na carbon na yau da kullun wanda ke ba da tallafi na tsari, Layer na ciki shine rufin yumbu na silicon carbide, wasu bututun kuma suna nannade fiberglass a waje don haɓaka ƙarfin gabaɗaya. Wannan ƙirar ba wai kawai tana ba da fa'idar juriyar lalacewa ta silicon carbide ba, har ma tana rama ga ɓarnawar kayan yumbu.
Haka kuma injiniyoyi za su aiwatar da “tsari daban-daban” bisa la’akari da yanayin lalacewa na sassa daban-daban na bututun mai. Misali, idan baka na wajen gwiwar hannu ya fi sawa sosai, za a yi amfani da rufin siliki mai kauri mai kauri; Idan lalacewa a kan baka na ciki yana da ɗan haske, ya kamata a ɓata shi daidai don tabbatar da dorewa da guje wa sharar kayan abu.
Aikace-aikacen fasaha na amsawa yana sa bututun silicon carbide ya fi kamala. Ta daidai sarrafa zafin jiki da kuma albarkatun kasa rabo, da abu na iya cimma wani m jihar tare da kusan sifili porosity, yayin da gabatar da graphite aka gyara don samar da kai-lubricating Layer. Lokacin da ruwa ya watsar da bututun, layin graphite ya samar da fim mai kariya, yana kara rage yawan juzu'i, kamar sanya "maganin lubrication" akan bututun.
Daga layin jini na masana'antu zuwa koren gaba
A cikin manyan masana'antu irin su wutar lantarki, ma'adinai, ƙarfe, da injiniyan sinadarai, tsarin bututun kamar "jinin masana'antu", kuma amincin su yana da alaƙa kai tsaye da amincin samarwa da inganci. Bututun ƙarfe na gargajiya sau da yawa suna buƙatar maye gurbinsu a cikin watanni 3 a cikin yanayin lalacewa mai ƙarfi, yayin da rayuwar sabis na bututu masu jurewa na silicon carbide za a iya tsawaita da fiye da sau 10, yana rage saurin kiyaye lokaci.
Wannan sifa mai ɗorewa kuma tana kawo fa'idodin muhalli masu mahimmanci. Rage maye gurbin bututun yana nufin rage yawan amfani da ƙarfe, da kuma ingantattun fasahohin narkewar da ake amfani da su wajen samarwa (kamar hanyar ESK) na iya dawo da sharar iskar gas don samar da wutar lantarki, ƙara yawan amfani da makamashi da kashi 20%. A cikin fagage masu tasowa kamar samar da batirin lithium da kayan kare muhalli, lalata da juriya na bututun carbide na silicon suna taka muhimmiyar rawa.
Lokacin da muke magana game da ci gaban masana'antu, sau da yawa muna mai da hankali kan waɗannan samfuran fasaha masu ban sha'awa, amma cikin sauƙin yin watsi da "jarumai na bayan fage" kamar bututun siliki carbide mai jurewa. Daidai wannan bidi'a ne ke haɓaka kaddarorin kayan masarufi waɗanda ke tallafawa ingantaccen aiki na masana'antar zamani. Daga mahakar ma'adinai zuwa masana'antu, daga tanderu masu zafi har zuwa taron bita na sinadarai, waɗannan ''garkuwoyi masu ƙarfi'' masu shiru suna ba da gudummawa ga aminci da dorewar samar da masana'antu ta hanyarsu.
Lokacin aikawa: Yuli-30-2025