Hemligheten bakom grönt kiselkarbidpulver för att förbättra kompositmaterials prestanda

De som har arbetat med kompositmaterial vet att det är svårare att kombinera fördelarna med olika material till en bra rätt än att förena relationen mellan svärmor och svärdotter. Men sedan framväxten avgrönt kiselkarbidpulver, den "magiska kryddan", kompositmaterialcirkeln har direkt aktiverat "öppningsläget". Idag ska vi avslöja denna mystiska slöja och se hur denna hög av grönt pulver kan göra de stolta mästarna som kolfiber och keramik lydiga.

1. Den begåvade "sexkantiga krigaren"

Grönt kiselkarbidpulver är född för att vara "drömpulvret" bland kompositmaterial. Mohs-hårdheten är 9,5, vilket är bara en aning sämre än diamant. En bromsbeläggsfabrik i Guangdong har gjort en jämförelse. Kompositmaterialet blandat med 20 % grön kiselkarbid har ett slitstyrkeindex som är 3 gånger högre än traditionella material. Verkstadschefen Lao Huang rörde vid provet och muttrade: "Med denna hårdhet kan man inte ens lämna ett märke efter att ha gnuggat det med sandpapper i en halvtimme!"

Värmeledningsförmågan är ännu mer upprörande. Shandong Research Institute har mätt data och funnit att värmeledningsförmågan hos aluminiumbaserade kompositmaterial som innehåller 15 % grön kiselkarbid steg till 220 W/(m·K), vilket är 30 % starkare än rent aluminium. Teknikern Xiao Liu stirrade på värmekameran och utbrast: ”Denna värmeavledningsförmåga är jämförbar med att installera ett vattenkylningssystem på processorn!”

Kemisk stabilitet är ännu mer unik. I ett test av beklädnadsmaterialet i en kemisk rörledning i Ningbo blötlades det gröna kiselkarbidkompositmaterialet i koncentrerad svavelsyra i ett halvår, och viktminskningshastigheten var mindre än 0,3 %. Kvalitetsinspektören Lao Wang höll upp provet och skröt: "Med denna korrosionsbeständighet måste till och med Taishang Laojuns alkemiugn klara en cigarett!"

2. Det "magiska ögonblicket" i den sammansatta processen

Dispersionstekniken är nu mycket bra. Ett företag i Jiangsu har kommit fram till en kombination av "ultraljud + kulmalning", vilket sprider mikropulvret jämnare än pärlorna i mjölkte. Mästare Lao Li höll upp elektronmikroskopfotot och skröt: "Titta på denna fördelningstäthet, myror kommer att gå vilse om de klättrar upp!"

Den svarta tekniken för gränssnittskombinationer är ännu mer kraftfull. Nanokopplingsmedlet som utvecklats av ett laboratorium i Shanghai har ökat bindningsstyrkan mellan mikropulvret och matrisen till 150 MPa. Projektledaren höjde sina glasögon och sa: "Sista gången vi gjorde skjuvtestet deformerades fixturen, men kompositmaterialet delaminerade inte!"

3. "Högtidsscen" från verkligt stridstest

Flygindustrin har varit galen länge. Turbinbladen på en viss flygmotorfabrik i Chengdu användsgrön kiselkarbidför att förstärka keramiska kompositmaterial, och temperaturbeständigheten är direkt upp till 1600 ℃. Testföraren Lao Zhang tittade på instrumentbrädan och dreglade: "Med den här prestandan måste jetmotorer ropa på pappa!"

Batterifästet till nya energifordon är ännu mer spännande. Kolfiberkompositfästet från en tillverkare i Ningde har en specifik hållfasthet på 8 gånger stål efter att ha blandats med grön kiselkarbid. Under kollisionstestet klappade säkerhetsingenjören Lao Li på bildörren och skrattade: "Nu är den här bilkarossen som att bära tre lager skottsäkra västar!"

Området för kylflänsar för 5G-basstationer är galet. En tillverkare i Hangzhou tillverkar en aluminiumbaserad kompositradiator som har en värmeutvidgningskoefficient som är reglerad till 4,8 × 10⁻⁶/℃. Den tekniska direktören pekade på data från termiska cykeltest och skröt: ”Den kan justeras från -50 ℃ till 200 ℃, och storleksförändringen är mer betydande än för Virgo!”

4, ”Långsiktighet” i kostnadsredovisningen

Titta inte på det höga styckprisetgrönt kiselkarbidmikropulver, det är definitivt lönsamt när man räknar ut den totala räkningen. En maskinfabrik i Chongqing har gjort en redovisning: även om råvarukostnaden har ökat med 25 % har produktens livslängd fyrdubblats, och underhållskostnaden som sparats på tre år räcker för att bygga en ny verkstad. Ekonomichefen tryckte på miniräknaren och skrattade: ”Den här verksamheten är mer lönsam än lånehaj!”

Förbättringen av produktionseffektiviteten är ännu mer i hemlighet glädjande. Enligt faktiska mätningar av en automatiserad produktionslinje i Tianjin har härdningstiden för kompositmaterial förkortats med 40 %. Verkstadschefen stirrade på storskärmen och slog sig för benen: "Nu är produktionskapaciteten som att åka raket, och kunderna får inte panik när de trycker på beställningar!"

Dagens gröna kiselkarbidmikropulver är inte längre en konceptprodukt i laboratoriet. Från rymdfarkoster som flyger i luften till nya energifordon som kör på marken, från handflatstora mobiltelefonchips till 100 meter långa vindturbinblad, det finns överallt. Veteranerna i branschen säger att den här saken har gjort ett hål i prestandataket för kompositmaterial. Enligt min mening är detta inte bara en enkel materialuppgradering, utan ett "skott i armen" för den moderna industrin. Om den här trenden fortsätter är det möjligt att våra skärbrädor en dag kommer att behöva använda denna svarta teknik – vem vill ju inte att deras köksredskap ska vara på samma nivå som flyg- och rymdmaterial?