Alyuminiy oksidi kukunining sehri: u material xususiyatlarini qanday o'zgartiradi
Siz "atamasi" deb o'ylashingiz mumkin.alyuminiy oksidi"Bu juda akademik va kundalik hayotdan uzoqda eshitiladi. Lekin siz albatta tanib olishingiz mumkin bo'lgan narsani aytib o'tmoqchiman - zımpara qog'ozi. Ha, asboblar qutingizdagi yog'och yoki metall qirralarni tekislash uchun ishlatiladigan qo'pol varaq. Nima uchun bu varaq qattiq yuzalarni tekislash qobiliyatiga ega ekanligi haqida hech o'ylab ko'rganmisiz? Sir ko'pincha uning yuzasidagi mayda zarrachalarda yotadi va ko'pincha bu zarrachalarning asosiy qismi alyuminiy oksidi kukunidir.
Bir qarashda, bu oddiy oq kukundan boshqa narsa emasdek tuyuladi - barmoqlaringiz orasidan bir hovuch elakdan o'tkazsangiz, u un kabi mayda tuyuladi. Lekin uni kam baholamang. Biz, materialshunoslar uchun bu modda toshni oltinga aylantirishga qodir sehrli kukundan boshqa narsa emas. Bugun men alyuminiy oksidi kukuni qanday qilib o'z sehrini ishlashini, atrofimizdagi materiallarning xususiyatlarini jimgina o'zgartirishini tushuntirib beraman.
I. Uning sehrining manbai: Mustahkam yadro va ko'p qirrali shakllar
Sehr-jodualumina kukunibirinchi navbatda uning ajoyib qattiqligidan kelib chiqadi. Uning asl shakli alyuminiy trioksidi bo'lib, u mineral qattiqlik shkalasida to'qqizinchi o'rinni egallaydi, faqat olmos va boshqa bir nechta "o'ta qattiq" moddalardan keyin ikkinchi o'rinda turadi. Bunga e'tibor bering: keng tarqalgan materiallar orasida po'lat, mis va alyuminiy - undan yumshoqroq emasmi? Bu shuni anglatadiki, ko'pgina metallar, keramika yoki hatto polimerlar bilan to'qnashganda, u mutlaq "ustunlik"ga ega bo'lgan "qattiq odam" kabi harakat qiladi.
Lekin bu uning eng ajoyib xususiyati emas. Haqiqiy mo''jiza bu "qattiqqo'l yigitni" turli jarayonlar orqali turli shakl va o'lchamlarga - qo'pol "jangchi"dan tortib nozik "rassom"gacha - shakllantirish qobiliyatimizdadir, u har bir rolda ustunlik qiladi.
"Jangchi" sifatida: Qum tozalash va maydalashda,alyuminiy oksidi kukunio'tkir qirrali mikrozarrachalarga aylanadi. Yuqori bosim ostida bu zarrachalar ish qismining sirtlariga qo'shin kabi zarba beradi. Mikroskopik kesish va zarba berish orqali ular kir va burmalar hosil bo'lishini samarali ravishda yo'q qiladi yoki keyingi qoplamalar uchun mukammal darajada qo'pol substrat yaratadi. Men tez-tez shogirdlarimga: "Uning hujumi materialning "yuzini" qanday tozalayotganini va "suyaklarini" qanday ochib berishini ko'ryapsizmi?" deb aytaman.
"Rassom" sifatida ishlaganda: Juda nozik mikron yoki hatto nanometr o'lchamdagi kukunga aylantirilganda, uning roli o'zgaradi. Endi u endi "buzmaydi", balki "quradi". Plastmassa, kauchuk yoki keramikaga qo'shilgan holda, u ushbu asosiy materiallarning qattiqligini, aşınmaya bardoshliligini va issiqlikka chidamliligini sezilarli darajada oshiradi. Tsementga po'lat armatura qo'shish singari, u bir vaqtlar yumshoq yoki mo'rt bo'lgan narsalarni darhol strukturaviy yaxlitlik bilan to'ldiradi.
II. Sehrning ochilishi: Uning amalda guvohi bo'lish
Gaplashish arzon; keling, shaxsan guvoh bo'lgan bir nechta misollar bilan o'rtoqlashay.
Birinchi amaliy tadqiqot: Zirhli plastmassa
Mijozlarimizdan biri yuqori darajadagi uzatmalarga ixtisoslashgan. Ilgari ular standart muhandislik plastmassalaridan foydalanishgan, ammo ular aşınmaya bardoshliligi yetarli emasligi isbotlangan - bir necha oy ichida sezilarli darajada aşınma ko'rsatgan va sezilarli shovqin chiqargan. Ularning muhandislari turli xil yechimlarni sinab ko'rishdi, ammo barchasi umidsizlikka uchragan natijalar bilan yakunlandi. Keyin biz mikronli materiallarning ma'lum bir qismini bir xilda aralashtirish taklifini berdik.alyuminiy oksidi kukunixom ashyosiga aylandi. Ta'siri darhol bo'ldi! Olingan tishli g'ildiraklarning aşınma muddati bir necha baravar oshdi va ancha silliq va jimgina ishladi. Nima uchun? Chunki plastik molekulalar orasiga bir tekis joylashtirilgan ko'rinmas alyuminiy oksidi zarralari nihoyatda mustahkam tayanch tarmog'ini hosil qildi. Tishli g'ildiraklar bir-biriga bog'lanib, ishqalanganda, aynan shu qattiq alyuminiy oksidi zarralari asosiy ishqalanish kuchlarini ko'tarib, plastmassaning o'zini himoya qildi. Bu yumshoq tuproqli yo'llar ustiga qattiq toshlar qatlamini yotqizishga o'xshaydi - yuk ko'tarish qobiliyati darhol o'zgaradi.
Ikkinchi holat: Qoplamalarni "buzilmas" qilish
Yuqori sifatli yog'och qoplamalari yoki sanoat pol qoplamalarini ko'rib chiqing - nega ular aşınma va tirnalishga shunchalik chidamli? Ko'pincha, sir alyuminiy oksidi kukunida yotadi. Shaffof lakka qo'shilganda, u oq bo'lib qoladi, lekin yetarlicha maydalanganda, qoplamaning qattiqligi va tirnalishga chidamliligini sezilarli darajada oshirib, minimal rang ta'siriga ega. Kalit oddiy bo'yoqda aniq tirnalish qoldirishi mumkin bo'lsa, alyuminiy oksidi bilan boyitilgan sirtlarda u faqat zaif, osongina olib tashlanadigan iz qoldirishi mumkin. Bu effekt qoplama ichiga son-sanoqsiz "mikroskopik qalqonlar"ni joylashtirishga o'xshaydi.
Uchinchi amaliy tadqiqot: "Olovga chidamli qal'alar"ni yaratish
Alyuminiy oksidining o'zi juda issiqqa chidamli bo'lib, erish nuqtasi 2000 darajadan oshadi. Ushbu xususiyatdan foydalanib, u g'ovakli shimgichga o'xshash yoki tolali tuzilmalarga aylanishi mumkin, bu esa yuqori darajadagi yuqori haroratli izolyatsiya materiallarini yaratadi. Kosmik kemalarning issiqlik himoyasi plitkalari va yuqori haroratli pech qoplamalarining barchasi unga tayanadi. U to'siq vazifasini bajaradi, ichki uskunalar yoki tuzilmalarni himoya qilish uchun dahshatli issiqlikni mustahkam to'sadi. Bu uning "qattiq odam" tabiati va issiqlikka chidamliligining yakuniy uyg'unligini ifodalaydi.
III. Sehrning narxi va mo''tadillik san'ati
Tabiiyki, sehrni beparvolik bilan ishlatmaslik kerak; u mutanosiblik hissini talab qiladi. Ko'proq bo'lsa, har doim ham yaxshiroq emas. Buni ko'rib chiqing: kauchukka ortiqcha alyuminiy oksidi kukuni qo'shish uni qattiqlashtirishi va aşınmaya bardoshliligini oshirishi mumkin, ammo bu elastiklik va moslashuvchanlikni yo'qotadi, uni mo'rt, g'ishtga o'xshash moddaga aylantiradi, bu esa uni sindirishga moyil bo'ladi. Bu uni haddan tashqari oshirib yuborish holatidir.
Shunday qilib, biz, materialshunos olimlar, kunlarimizni ushbu "formulalar" va "jarayonlarni" takomillashtirishga sarflaymiz. Zarracha hajmi qanday bo'lishi kerakalumina kukunibo'lishi kerakmi? Qo'shishning optimal nisbati qanday? Qanday qilib uning material bo'ylab bir tekis tarqalishini ta'minlashimiz mumkin, bir-biriga yopishib qolmasdan? Buning ortidagi ilm chuqur bo'lib, keng ko'lamli tajriba va to'plangan tajribani talab qiladi. Ba'zan dozadagi atigi bir foiz farq yakuniy mahsulotning samaradorligida katta farqga olib kelishi mumkin.
Ko'rib turganingizdek, bu oddiy bir hovuch oq kukun hayratlanarli sehr bilan to'yingan. Ko'p qirrali, hamma narsani biladigan usta singari, u turli usullar va kombinatsiyalar orqali oddiy materiallarni tanib bo'lmas darajada o'zgartira oladi. Oyoqlarimiz ostidagi pol bo'yog'idan tortib, osmonda uchib yurgan samolyot qismlarigacha, uning mavjudligi hamma joyda mavjud.
Bu bizga materiallar olami qat'iy qoidalarni bilmasligini jimgina eslatadi. Aqlli qo'shish va aralashtirish orqali kuchsizlar kuchli bo'lishi, yumshoqlar qattiqlashishi va oddiylar g'ayrioddiyga aylanishi mumkin. Bu alyuminiy oksidi kukunining sehridir va materialshunoslikni shunchalik jozibador qiladigan narsaning asl mohiyatidir. Keyingi safar zımpara varag'idan foydalansangiz yoki g'ayrioddiy teksturali kompozit panelga tegsangiz, shunchaki o'zingizga tabassum qilishingiz mumkin, uning ichida son-sanoqsiz mayda alyuminiy oksidi spritlari jimgina ishlayotganini eslaysiz.