Horumarka budada Alumina ee agabka daabacaadda 3D
Socodka shaybaadhka Jaamacadda Northwestern Polytechnical, oo ah nal-daaweynDaabacaha 3D ayaa si yar u dhawaaqaya, laambadda laysarkana si sax ah ayay ugu socotaa dareeraha dhoobada ah. Dhowr saacadood ka dib, xudunta dhoobada oo leh qaab-dhismeed adag sida laastiig ayaa si buuxda loo soo bandhigay - waxaa loo isticmaali doonaa in lagu tuuro daabyada matoorada diyaaradaha. Professor Su Haijun, oo mas'uul ka ah mashruuca, ayaa tilmaamay qaybta jilicsan wuxuuna yiri: "Saddex sano ka hor, xitaa kuma aanan dhicin inaan ka fikirno saxnaantaas. Horumarka muhiimka ah wuxuu ku qarsoon yahay budada alumina ee aan muuqan."
Waagii hore, dhoobada alumina waxay u ekayd "arday dhibaato leh" oo ku jirta cilmigaDaabacaadda 3D- xoog sare, iska caabin heerkul sare, dahaar wanaagsan, laakiin markii la daabacay, waxay la kulantay dhibaatooyin badan. Habab dhaqameed, budada alumina waxay leedahay dareere liidata waxayna inta badan xirtaa madaxa daabacaadda; heerka hoos u dhaca inta lagu jiro sintering wuxuu noqon karaa ilaa 15%-20%, qaybaha lagu daabacay dadaal weynna way isbeddeli doonaan oo way jabi doonaan isla marka la gubo; qaab-dhismeedyo adag? Waa raaxo xitaa ka sii badan. Injineerada ayaa dhibsan: "Waxyaabahani waxay la mid yihiin farshaxan madax adag, oo leh fikrado duurjoog ah laakiin aan gacmo ku filan lahayn."
1. Qaaciddada Ruushka: Ku dhejinta "hubka dhoobada ah"aluminiumshaxda
Isbeddelku wuxuu markii ugu horreysay ka yimid kacaankii naqshadeynta agabka. Sannadkii 2020, saynisyahannada agabka ee Jaamacadda Qaranka ee Sayniska iyo Teknolojiyadda (NUST MISIS) ee Ruushka ayaa ku dhawaaqay tiknoolajiyad carqaladeynaysa. Halkii ay si fudud ugu qasi lahaayeen budada aluminium oksaydh, waxay ku rideen budada aluminiumka saafiga ah ee sare autoclave waxayna isticmaaleen oksaydhaynta hydrothermal si ay "u koraan" lakab filim aluminium oksaydh ah oo leh dhumuc la xakamayn karo oo dusha sare ah oo ka mid ah walxaha aluminium kasta, sida in lakab hub heer nano ah lagu dhejiyo kubbadda aluminiumka. Budadan "qaab-dhismeedka qolofka asaasiga ah" waxay muujinaysaa waxqabad cajiib ah inta lagu jiro daabacaadda laysarka 3D (tiknoolajiyadda SLM): adkaanta ayaa 40% ka sarreysa tan walxaha aluminiumka saafiga ah, xasilloonida heerkulka sarena si weyn ayaa loo hagaajiyay, iyadoo si toos ah u buuxinaysa shuruudaha heerka duulista.
Professor Alexander Gromov, oo ah hoggaamiyaha mashruuca, ayaa sameeyay tusaale cad: "Waagii hore, walxaha isku dhafan waxay ahaayeen sida saladhka - mid walba wuxuu mas'uul ka ahaa shaqadiisa; budooyinkayagu waxay la mid yihiin sandwiches - aluminium iyo alumina waxay isku qaniinaan lakab, midkoodna ma samayn karo kan kale la'aantiis." Isku xidhkan xooggan wuxuu u oggolaanayaa agabka inuu muujiyo kartidiisa qaybaha matoorka diyaaradaha iyo qaababka jirka ee aadka u fudud, xitaa wuxuu bilaabaa inuu caqabad ku noqdo dhulka birta titanium.
2. Xigmad Shiineys ah: sixirka dhoobada "dejinta"
Dhibka ugu weyn ee daabacaadda dhoobada alumina waa hoos u dhaca sintering - bal qiyaas inaad si taxaddar leh u cajiiday qaab dhoobo ah, oo uu u yaraado cabbirka baradhada isla marka uu foornada galo. Immisa ayuu burburi doonaa? Horraantii 2024, natiijooyinka ay daabacday kooxda Professor Su Haijun ee Jaamacadda Northwestern Polytechnical ee Joornaalka Sayniska iyo Teknolojiyadda Qalabka ayaa bilaabay warshadaha: waxay heleen xudunta dhoobada alumina oo ku dhawaad eber ah oo leh heer hoos u dhac ah oo ah 0.3%.
Sirtu waa in lagu darobudada aluminiumkasi aad u ciyaarto alumina ka dibna aad u ciyaarto "sixir jawi" sax ah.
Ku dar budada aluminiumka: Ku qas 15% budada aluminiumka khafiifka ah dareeraha dhoobada ah
Xakamee jawiga: Isticmaal ilaalinta gaaska argon bilowga sintering si aad uga hortagto in budada aluminiumku oksaydh noqoto
Beddelka caqliga leh: Marka heerkulku gaaro 1400°C, si lama filaan ah ugu beddel jawiga hawada
Oxidation-ka gudaha: Budada aluminiumku si dhakhso ah ayay u dhalaalaysaa oo waxay u oksaydhaysaa aluminium oksaydh, ballaarinta muggana waxay ka dhigaysaa isku-soo-ururinta
3. Kacaanka Binder: budada aluminiumku waxay isu beddeshaa "xabag aan la arki karin"
Iyadoo kooxaha Ruushka iyo Shiinaha ay si adag uga shaqeynayaan wax ka beddelka budada, waddo kale oo farsamo ayaa si deggan u bislaatay - iyadoo budada aluminium loo adeegsanayo sidii xidhmo.Daabacaadda 3DBiinanka badanaa waa resin dabiici ah, kuwaas oo ka tagi doona godad marka la gubo inta lagu jiro xoqidda. Shatiga kooxda maxalliga ah ee 2023 wuxuu qaataa hab kale: sameynta budada aluminiumka oo ka dhigaysa binder biyo ku salaysan47.
Inta lagu jiro daabacaadda, afka ayaa si sax ah ugu buufiya "xabag" oo ka kooban 50-70% budada aluminium ee lakabka budada oksaydhka aluminiumka. Marka ay timaado marxaladda dufanka, faakiyuumka ayaa la soo jiidaa oo oksijiin ayaa la dhex maraa, budada aluminiumkana waxaa lagu oksaydhiyaa oksaydhka aluminiumka 200-800°C. Astaamaha ballaarinta mugga ee ka badan 20% waxay u oggolaanaysaa inay si firfircoon u buuxiso daloolada oo ay hoos u dhigto heerka yaraanta ilaa wax ka yar 5%. "Waxay la mid tahay burburinta saqafka iyo dhismaha derbi cusub isla waqtigaas, buuxinta godadkaaga!" injineer ayaa sidan ku tilmaamay.
4. Farshaxanka walxaha: guusha budada wareegsan
"Muuqaalka" budada alumina ayaa si lama filaan ah u noqday furaha horumarka - muuqaalkani wuxuu tilmaamayaa qaabka walxaha. Daraasad lagu sameeyay joornaalka "Ceramics Open" sanadkii 2024 ayaa barbar dhigtay waxqabadka budada alumina ee wareegsan iyo kuwa aan caadiga ahayn ee daabacaadda kaydka isku dhafan (CF³)5:
Budada wareegsan: qulqulka sida ciid wanaagsan, heerka buuxinta ayaa ka badan 60%, daabacaadduna waa siman tahay oo xariir leh
Budada aan caadiga ahayn: waxay u dheggan tahay sida sonkorta qallafsan, dheellitirka ayaa 40 jeer ka sarreeya, afkana waa la xannibay si looga shakiyo nolosha
Xitaa si ka sii wanaagsan, cufnaanta qaybaha lagu daabacay budada wareegsan si fudud ayay uga badan tahay 89% ka dib marka la sifeeyo, dhammaadka dusha sarena si toos ah ayuu u buuxiyaa heerka. "Yaa weli isticmaala budada "xun" hadda? Dareeraha waa waxtarka dagaalka!" Farsamo yaqaan ayaa dhoolla caddeeyay oo ku soo gabagabeeyay5.
Mustaqbalka: Xiddigaha iyo badaha oo la wada nool yar yar oo qurux badan
Kacaankii daabacaadda 3D ee budada alumina aad buu u dhammaaday. Warshadaha militariga ayaa hormuud ka noqday adeegsiga xudunta yaraanshaha ku dhow eber si loo soo saaro daabyada turbofan; qaybta bayoolajiga ayaa qaadatay qaab la jaanqaadi kara bayoolajigeeda waxayna bilowday daabacaadda qalabka la geliyo lafaha ee la habeeyey; warshadaha elektaroonigga ah waxay bartilmaameedsadeen walxaha kala firdhiya kulaylka - ka dib oo dhan, gudbinta kulaylka iyo gudbinta aan korontada ahayn ee alumina lama beddeli karo.