Ճապոնիան մշակում է գերմանրահատիկ ալյումինե կերամիկա, որը 30%-ով մեծացնում է ամրությունը

**Վերնագիր՝ «Ճապոնիան պատրաստում է գերամուր կերամիկա. 30%-ով ավելի ամուր, քան երբևէ»**:

(Ճապոնիան մշակում է գերմանր հատիկավոր ալյումինե կերամիկա՝ ամրությունը մեծացնելով 30%-ով)

Պատկերացրեք մի նյութ, որն ավելի ամուր է, քան պողպատը, ավելի թեթև, քան պողպատների մեծ մասը, և որը կարող է դիմանալ ուժեղ ջերմությանը՝ առանց քրտինքը վնասելու։ Այժմ Ճապոնիայում հետազոտողները պատկերում են, թե ինչպես է այդ արտադրանքն ավելի ամուր՝ ահռելի 30%-ով։ Սա գիտաֆանտաստիկա չէ։ Սա իրական է, և դա հիմա տեղի է ունենում գերմանրահատիկ ալյումինե ճենապակյա իրերի հետ։

Ալյումինա կերամիկան նորություն չէ։ Այն արդեն օգտագործվում է ամեն ինչում՝ սկսած անխոցելի պատուհաններից մինչև բջջային հեռախոսների էկրաններ։ Սակայն միշտ էլ եղել է մի թակարդ։ Չնայած դրանք ամուր և ջերմակայուն են, դրանք կարող են թույլ լինել։ Գնացեք կերամիկական սուրճի բաժակի մեջ, և այն կփշրվի։ Դա մոտավորապես արդյունաբերական մասերի է վերաբերում, և փխրունությունը դառնում է մեծ խնդիր։

Ճապոնացի գիտնականները որոշեցին ուղղակիորեն լուծել այս խնդիրը։ Նրանք կենտրոնացան նյութի միկրոկառուցվածքի վրա։ Սովորական ալյումինե ճենապակին ունի հատիկներ՝ փոքրիկ բյուրեղներ, որոնք նման են բետոնի մեջ անկանոն չափի քարերի։ Անհանգստության պատճառով ճեղքերը հեշտությամբ տարածվում են այս անկանոն հատիկների միջև։ Թիմը հարցրեց. Ի՞նչ կպատահի, եթե մենք այդ հատիկները դարձնենք աներևակայելիորեն փոքր և կատարյալ չափի։

Լուծումը ստեղծվեց արտադրական նոր մոտեցման միջոցով: Ջերմաստիճանը, լարվածությունը և քիմիական բաղադրիչները մանրակրկիտ կարգավորելով՝ նրանք ստեղծեցին ալյումինե ճենապակիներ՝ սովորականից 100 անգամ փոքր հատիկներով: Հավատացեք շաքարի հատիկներին՝ ավազի փոխարեն: Այս գերնուրբ հատիկները ամուր են լցվում՝ չթողնելով թույլ տեղեր ճաքերի առաջացման համար: Արդյունքը՞: Սովորական ալյումինե պոլիուրեթանի համեմատ կայունության 30% աճ:

Սա գործնականում պինդ սուրճի բաժակների արտադրություն չէ։ Ավելի ամուր ճենապակին կարող է փոխել շուկաները։ Օրինակ՝ ռեակտիվ շարժիչները աշխատում են պողպատը հալեցնող ջերմաստիճաններում։ Կերամիկական բաղադրիչները կարող են շարժիչները դարձնել ավելի թեթև և ավելի վառելիքային խնայողություն ունեցող։ Կլինիկական իմպլանտները, ինչպիսիք են արհեստական ​​միացումները, կարող են ծառայել տասնամյակներ՝ տարիների փոխարեն։ Բացի այդ, էլեկտրոնիկան կարող է շահույթ ստանալ՝ ավելի բարակ, ավելի կարծր բաղադրիչներով։

Արտադրության գործընթացն ինքնին հաղթանակ է։ Հին մեթոդները պահանջում էին գերբարձր ջերմաստիճաններ կամ թանկարժեք հավելումներ։ Ճապոնիայի նոր մեթոդը օգտագործում է ավելի հեշտ քայլեր, գրեթե ինչպես բարդ տորթ թխելը։ Խառնեք ալյումինի փոշին այլ բաղադրիչների հետ, սեղմեք այն ձևի մեջ, ապա «պատրաստեք» այն որոշակի պայմաններում։ Հատիկները փոքր-ինչ և միատարր են ընդարձակվում, ոչ մի կախարդանքի կարիք չկա։

Բայց սպասեք՝ դեռ կա։ Այս ճենապակին պահպանում է իր մյուս գերուժերը։ Դրանք դեռևս դիմադրում են ժանգի, պաշտպանում են էլեկտրաէներգիան և դիմանում են 1,500°C-ից բարձր ջերմաստիճաններին։ Այժմ դրանք պարզապես ավելի դժվար է կոտրել։ Կերամիկական գործիքներ օգտագործող գործարանների համար սա նշանակում է ավելի քիչ փոխարինումներ։ Հրթիռներ կամ ակտիվատորներ նախագծող ինժեներների համար դա դռներ է բացում դեպի ավելի անվտանգ, թեթև մոդելներ։

Ի՞նչ է հաջորդը։ Թիմն այժմ ստուգում է նյութը իրական աշխարհի խնդիրների մեջ։ Սկզբնական փորձարկումները ցույց են տալիս, որ այն դիմադրում է տատանումներին, անսպասելի ջերմաստիճանի փոփոխություններին և մեծ բեռներին։ Հաջորդ քայլերը ներառում են արտադրության մասշտաբների մեծացումը և ծախսերի կրճատումը։ Եթե դրանք բարգավաճեն, մենք կարող ենք տեսնել այս գերկերամիկան առօրյա արտադրանքում մեկ տարվա ընթացքում։

Քննադատները կարող են ասել, որ ամրության 30% աճը քիչ է թվում։ Սակայն նյութագիտության մեջ նույնիսկ 5%-ը կարող է խաղի կանոնները փոխել։ Պատկերացրեք դա նման է հեծանիվից մոտոցիկլետի անցնելուն։ Երկուսն էլ անիվներ ունեն, բայց մեկը ձեզ շատ ավելի լավ և շատ ավելի արագ է տանում։

Ճապոնիայի նորարարությունը նաև նշանակում է ավելի մեծ հնարավորություններ: Եթե հատիկի չափի փոփոխությունը կարող է փոխել ալյումինի օքսիդը, ապա ի՞նչ կարելի է ասել այլ ճենապակու մասին: Սիլիցիումի նիտրիդի՞, ցիրկոնի՞ օքսիդի՞ մասին: Նույն մեթոդը կարող է բացել նաև այս նյութերի ավելի հզոր տարբերակներ: Հանկարծ, տիեզերանավերից մինչև ատամնաբուժական պսակներ ամեն ինչի ապագան շատ ավելի պայծառ է թվում:

(Ճապոնիան մշակում է գերմանր հատիկավոր ալյումինե կերամիկա՝ ամրությունը մեծացնելով 30%-ով)

Սակայն առայժմ ուշադրության կենտրոնում է ալյումինի օքսիդը։ Այս համեստ նյութը, որն օգտագործվել է 1800-ական թվականներից ի վեր, վերջերս ժամանակակից վերանորոգում է ստացել։ Եվ որոշ խելացի գիտական ​​հետազոտությունների շնորհիվ այն պատրաստվում է հաղթահարել այնպիսի դժվարություններ, որոնց մասին մենք դեռ չէինք էլ երազել։