Dema ku şiliya dûmana madenê bi leza bilind li boriyê dixe, dema ku şora germahiya bilind a di atolyeya metalurjiyê de dîwarê hundir dişo, û dema ku çareseriya asîda bihêz a di atolyeya kîmyewî de roj bi roj dîwarê boriyê xera dike - boriyên metal ên asayî pir caran piştî çend mehan diherikin. Lê cureyek boriyê heye ku dikare di "paqijkeriyek pîşesaziyê" ya wusa de bê zirar bimîne, û ew e.lûleya berxwedêr a ji karbîda silîkonê hatî çêkirinwekî materyalê bingehîn. Ev pêkhateya pîşesaziyê ya ku xuya dike asayî ye çi celeb aqilê materyalê vedişêre?
Kodek materyalek ji pola hişktir
Çîroka karbîda silîkonê di dawiya sedsala 19an de dest pê kir, dema ku zanyar bi tesadufî ev pêkhateya hişk dema ku hewl didan elmasa sentetîk çêbikin keşf kirin. Ew di xwezayê de pir kêm e û wekî "Moissanite" tê zanîn, di heman demê de karbîda silîkonê ya ku îro di pîşesaziyê de tê bikar anîn hema hema bi tevahî berhema senteza sûnî ye.
Nehêniya çêkirina lûleyên karbîda silîkonê ewqas "berxwedêrê çêkirinê" di mîkroava wan a bêhempa de ye. Di bin mîkroskopa elektronîkî de, krîstalên karbîda silîkonê avahiyek çaralî nîşan didin ku dişibihe elmasê, ku her atoma silîkonê bi çar atomên karbonê ve bi hişkî dorpêçkirî ye, toreke girêdana kovalent a neşikestî çêdike. Ev avahî hişkbûnek dide wê ku piştî elmasê duyemîn e, bi hişkbûna Mohs a 9.5, ku tê vê wateyê ku heta erozyona berdewam a qûma kuartzê (hişkbûna Mohs a 7) jî zehmet e ku şopan bihêle.
Tiştê ku hîn kêmtir e ew e ku karbîda silîkonê ne tenê hişk e, lê di heman demê de li hember germahiyên bilind jî pir berxwedêr e. Di germahiyek bilind a 1400 ℃ de, ew hîn jî dikare taybetmendiyên mekanîkî yên sabît biparêze, ku dihêle ew di senaryoyên germahiyên bilind de wekî veguhastina toza komirê di firneyên teqînê yên metalurjiya pola de û derxistina şîlana kazanê di hilberîna enerjiya germî de baş performans bike. Di heman demê de, ew li hember erozyona piraniya asîd û alkaliyan "parastî" ye, û ev berxwedana korozyonê bi taybetî di boriyên veguhastina asîda bihêz de di pîşesaziya kîmyewî de hêja ye.
Felsefeya sêwiranê ji bo zêdekirina temenê boriyê deh qat zêde dike
Hişkbûna sade ji bo çareserkirina jîngehên pîşesaziyê yên tevlihev têrê nake. Boriyên nûjen ên berxwedêr ên li hember aşînê yên ji silicon carbide avahiyên kompozît ên aqilmendtir bikar tînin: bi gelemperî qata derve ji pola karbonê ya asayî ye ku piştgiriya avahiyê peyda dike, qata hundirîn ji astara seramîk a silicon carbide ye, û hin boriyan ji derve jî fîberglassê dipêçin da ku hêza giştî zêde bikin. Ev sêwiran ne tenê ji avantaja berxwedana aşînê ya silicon carbide sûd werdigire, lê di heman demê de ji bo şikestina materyalên seramîk jî telafî dike.
Endezyar dê li gorî pileya xirabûna beşên cûda yên boriyê "sêwirana cihêreng" jî pêk bînin. Mînakî, heke kevana derve ya milê herî xirab xirab bibe, dê astarek stûrtir a karbîda silîkonê were bikar anîn; Heke xirabûna li ser kevana hundurîn nisbeten sivik be, divê ew bi rengek guncan were zirav kirin da ku domdarî were misoger kirin û ji bermahiyên materyalê dûr bikevin.
Bi sepandina teknolojiya sinterkirina reaksiyonê, boriyên karbîda silîkonê bêkêmasîtir dibin. Bi kontrolkirina rast a germahî û rêjeya madeya xav, materyal dikare bigihêje rewşek tîr a bi porozîteya hema hema sifir, di heman demê de pêkhateyên grafîtê têxe nav xwe da ku çînek xwerû-rûnkirî çêbike. Dema ku şilav boriyê dişo, çîna grafîtê fîlmek parastinê çêdike, ku katsayiya sürtûnê bêtir kêm dike, mîna danîna "zirxek rûnkirinê" li ser boriyê.
Ji xwîna pîşesaziyê ber bi pêşerojeke kesk ve
Di pîşesaziyên giran de wek enerjiya termîk, maden, metalurjî û endezyariya kîmyewî, pergalên boriyan mîna "xwîna pîşesaziyê" ne, û pêbaweriya wan rasterast bi ewlehî û karîgeriya hilberînê ve girêdayî ye. Boriyên metal ên kevneşopî pir caran hewce ne ku di nav 3 mehan de di hawîrdorên aşîn ên bihêz de werin guheztin, di heman demê de temenê karûbarê boriyên berxwedêr ên aşîn ên silîkon karbîdê dikare ji 10 caran zêdetir were dirêj kirin, ku pirbûna lênêrîna dema bêhnvedanê pir kêm dike.
Ev taybetmendiya demdirêj feydeyên girîng ên jîngehê jî tîne. Kêmkirina guhertina boriyan tê wateya kêmkirina xerckirina pola, û teknolojiyên pêşkeftî yên helandinê yên ku di pêvajoya hilberînê de têne bikar anîn (wek rêbaza ESK) dikarin gaza bermayî ji bo hilberîna enerjiyê vegerînin, û karanîna enerjiyê bi rêjeya 20% zêde bikin. Di warên nû de wekî hilberîna bateriya lîtyûmê û alavên parastina jîngehê, berxwedana korozyon û lixwekirinê ya boriyên karbîda silîkonê jî roleke girîng dilîzin.
Dema ku em behsa pêşketina pîşesaziyê dikin, em pir caran li ser wan berhemên teknolojiya bilind ên balkêş disekinin, lê bi hêsanî "qehremanên pişt perdê" yên wekî lûleyên berxwedêr ên silîkon karbîdê ji nedîtî ve tên. Tam ev nûjenî ye ku taybetmendiyên materyalên bingehîn herî zêde dike û piştgiriya xebata bi bandor a pîşesaziya nûjen dike. Ji madenan bigire heya kargehan, ji firneyên germahiya bilind bigire heya atolyeyên kîmyewî, ev 'mertalên superhişk' ên bêdeng bi awayê xwe beşdarî ewlehî û domdariya hilberîna pîşesaziyê dibin.
Dema şandinê: 30ê Tîrmehê-2025