Përdorimet e shumëfishta të pluhurit të aluminit në industrinë e automobilave
Hyni brenda çdo makine moderne dhe do të zbulonipluhur alumini duke kryer në heshtje funksione të shumta, por rrallë vihet re nga konsumatorët. Sot, le të ngremë kapakun e motorrit dhe të shohim se si ky pluhur i bardhë merr pjesë thellësisht në lëvizjen e "të gjithë trupit" të makinës.
Ⅰ. "Kockat e forta" të pllakave të frenave
“Frena të dobëta? Me shumë mundësi materiali i fërkimit nuk është mjaftueshëm i fortë!” u ankua një teknik në një fabrikë pllakash frenash ndërsa testonte frenat. Fuqia e tij është e jashtëzakonshme: shtimi i vetëm 3%-5% në materialin e fërkimit mund ta rrisë ndjeshëm fortësinë sipërfaqësore të pllakave të frenave. Është si një mikro-shtresë armature, duke e parandaluar atë të deformohet ose të shpërbëhet nën fërkimin në temperaturë të lartë. Të dhënat nga Hangzhou Jikang New Materials tregojnë se shtimi i këtij aditivi përmirëson rezistencën ndaj konsumimit të pllakave të frenave me mbi 15%, duke e bërë atë një mjet që kursen kosto për taksitë me nisje dhe ndalesa të shpeshta.
Edhe më e mirë është qëndrueshmëria e tij - korrozioni acid dhe alkali? Asnjë problem! Temperaturat 800°C? Edhe përballon! Problemet e ndryshkut dhe kërcitjes së pllakave tradicionale metalike të frenave zgjidhen lehtësisht me formulën qeramike të përforcuar me nano-aluminë.
II. “Shtëpia e huallit të mjaltit” për pastrimin e gazrave të shkarkimit
Në një fabrikë katalizatorësh në Pekin, punëtorët aplikojnë një masë të butë në një bartës qeramik në formë hoje blete. Bërthama e këtij masëje është në fazën gama. nano-alumina, me një sipërfaqe prej 130-200 m²/g. Kjo do të thotë që një gram i këtij materiali, i shpërndarë në gjysmën e madhësisë së një fushe basketbolli, është ekuivalent me 3 herë më të madhe.
Kur gazrat e shkarkimit të automjeteve kalojnë nëpër këto nano-veshje, molekulat e monoksidit të karbonit dhe oksidit të azotit absorbohen fort në sipërfaqet e poreve të aluminës. Katalizatorët e metaleve të çmuara më pas veprojnë, duke i shndërruar ato në gazra të padëmshëm. Një teknik në Jingcheng New Materials përdori një analogji: “Alumina është si skela e një ndërtese, duke lejuar që platini dhe paladiumi, 'VIP-të', të qëndrojnë fort dhe të punojnë më shumë!”
Eksperimentet kanë treguar se katalizatorët që përdorin 10-30 nmalumina rrisin aktivitetin në temperaturë të ulët me gati 20% - që do të thotë pastrim i shpejtë i shkarkimeve edhe gjatë ndezjeve të ftohta, thelbësore për përmbushjen e standardeve të rrepta të emetimeve VIb të Kinës.
III. “Arna Ftohëse” për Paketat e Baterive
Nga çfarë kanë më shumë frikë pronarët e automjeteve me energji të re? Mbinxehjes së baterisë! Një inxhinier në Hangzhou Jiupeng New Materials shfaqi një tub me xhel përçues termik të ngjashëm me pastën e dhëmbëve: “E shihni atë shkëlqim të argjendtë? 60% e tij është aluminë sferike!” Pluhuri përçues termik i aluminës CY-L15S vepron si një “copë ftohëse” për qelizën e baterisë.
Yndyra tradicionale e silikonit ka një përçueshmëri termike prej vetëm 1.5W/mK, ndërsa xheli i mbushur me aluminë mund të arrijë mbi 6W/mK. Testet në një paketë baterie nga CATL treguan se shtimi i një shtrese përçuese termike prej alumini uli ndryshimin e temperaturës në qelizat e baterisë gjatë karikimit të shpejtë nga 15°C në brenda 5°C - sa më i vogël të jetë ndryshimi i temperaturës, aq më e gjatë është jetëgjatësia e baterisë.
Plani i zgjerimit të Tianma New Materials konfirmon më tej kërkesën në rritje: ka filluar një projekt për të prodhuar 5,000 ton pluhur alumini me përçueshmëri të lartë termike çdo vit, i cili synon tregun e ftohjes për sistemet tre-elektrike të automjeteve me energji të re.
IV. “Njeriu i Përforcimit” i Peshave të Lehta
“Ulja e peshës pa sakrifikuar forcën” është çelësi për lehtësimin e peshës së automjeteve. Në dhomën e mostrave të Shanghai Gaoquan Chemical, një mikropluhur alumine α-faze me trashësi 80-160 është përfshirë në rrëshirën epoksi: “Shtimi i tij mund të zvogëlojë trashësinë e murit të kllapës së parakolpit me 0.5 mm, ndërkohë që në fakt rrit forcën e tij!”
Parimi është i ngjashëm me betonin e armuar:grimcat e aluminitformojnë një “mikroskelet” brenda plastikës. Të dhënat nga një prodhues i caktuar makinash tregojnë se shtimi i 30% aluminës në materialin poliamid brenda kapakut të motorrit rrit temperaturën e deformimit nga nxehtësia nga 160°C në 290°C - një shpëtim për komponentët pranë turbokompresorit.
Edhe më mirë është kostoja: përforcimi me fibra karboni është po aq i shtrenjtë sa ari, ndërsa përbërësit e aluminit kushtojnë vetëm një të tretën e çmimit.
V. Kandela “Armor Refraktor”
Çmontoni një kandele motori dhe do të shihni shkëlqimin vezullues të mikropluhurit të aluminës në temperaturë të lartë mbi izolatorin qeramik. Një raport testimi nga Shanghai Gaoquan Chemical Industry tregon se trupi qeramik, i përbërë nga 96% aluminë α-fazë, mund t'i rezistojë shpërthimeve të papritura në 1700°C.
"Ne përdornim qeramikë të zakonshme, dhe ato çaheshin dhe pikonin pas 80,000 kilometrash." Kryeinxhinieri i një fabrike kandelash mbajti lart një të sapoprodhuarqeramikë alumini trupi dhe tha: “Tani, pas 150,000 kilometrash, edhe nëse elektrodat digjen, qeramika mbetet e paprekur!” Kjo për shkak të karakterit “të fortë” të aluminit - nuk zvarritet në temperatura të larta dhe ka një koeficient të ulët të zgjerimit termik, duke e bërë atë një themel të fortë si shkëmbi brenda “Malit të Flaktë” të cilindrit.
VI. Një “As i Ri” për Fushën e Betejës së Ardhshme
Inovacioni në aluminë vazhdon pa u pakësuar. Alumina e modifikuar me elementë të rrallë të tokës ka lënë gjurmë në laborator: pllakat e frenave që përfshijnë sasi të vogla të oksidit të itriumit përmirësojnë rezistencën ndaj konsumimit me 10%, ndërsa veshjet katalizatorike të përforcuara me oksid ceriumi zgjasin jetëgjatësinë me 30%.
Zbatime më të përparuara qëndrojnë në drejtimin inteligjent të automjeteve - lentet e radarit me valë milimetrike kërkojnë materiale që transmetojnë valë dhe shpërndajnë nxehtësinë. Një kompani në Hangzhou po teston një material të përbërë prej alumini/silikoni: konstanta e tij dielektrike mbetet e qëndrueshme në 3.2, dhe përçueshmëria e tij termike është pesë herë më e lartë se ajo e plastikës tradicionale, duke i mundësuar radarit të "shohë" me saktësi rrugën edhe në temperatura prej 120°C.
Nga automjetet tradicionale me karburant te makinat inteligjente elektrike, zinxhiri i vlerës sëpluhur aluminivazhdon të zgjerohet. Mund të mos shfaqet kurrë në broshurat e automjeteve, por kur mbajmë timonin, çdo frenim i sigurt, çdo lëshim efikas i energjisë elektrike dhe çdo nxjerrje e pastër e ajrit mbrohet në heshtje nga ky pluhur i bardhë, i fshehur nga pamja.
Dhe me shfaqjen e fushave të reja të betejës, siç janë jastëkët izolues termik të baterive në gjendje të ngurtë dhe pllakat udhëzuese të pirgut të qelizave të karburantit me hidrogjen, rruga e aluminit për t'u bërë një "kampion i fshehur" vazhdon të zgjerohet.