Alüminium oksid tozunun sehri: material xüsusiyyətlərini necə dəyişdirir
Siz "termini" düşünə bilərsiniz.alüminium oksidi"Akademik səslənir və gündəlik həyatdan çox uzaqdır. Amma tanıyacağınız bir şeyi qeyd edim - zımpara kağızı. Bəli, alət qutunuzdakı taxta və ya metal kənarları hamarlamaq üçün istifadə edilən o kobud təbəqə. Heç düşünmüsünüzmü ki, niyə bu təbəqə sərt səthləri hamarlamaq qabiliyyətinə malikdir? Sirr çox vaxt onun səthindəki kiçik hissəciklərdə olur və daha çox bu hissəciklərin ulduzu alüminium oksid tozudur.
İlk baxışdan adi ağ tozdan başqa bir şey deyil kimi görünür - bir ovuc barmaqlarınızdan süzün və un kimi incə hiss olunur. Amma onu qiymətləndirməyin. Biz materialşünaslar üçün bu maddə daşı qızıla çevirə bilən sehrli bir tozdan başqa bir şey deyil. Bu gün alüminium oksid tozunun sehrini necə işlədiyini, ətrafımızdakı materialların xüsusiyyətlərini sakitcə dəyişdirdiyini izah edəcəyəm.
I. Onun Sehrinin Mənbəyi: Möhkəm Nüvə və Çoxfunksiyalı Formalar
Sehrbazlıqalüminium oksidi tozuilk növbədə onun diqqətəlayiq sərtliyindən qaynaqlanır. Onun əsl forması alüminium trioksiddir və mineral sərtlik şkalasında doqquzuncu yeri tutur və yalnız almaz və bir neçə digər "super sərt" maddələrdən geri qalır. Bunu nəzərə alın: ümumi materiallar arasında polad, mis və alüminium - hansı daha yumşaq deyil? Bu o deməkdir ki, əksər metallarla, keramika ilə və ya hətta polimerlərlə qarşılaşdıqda, mütləq "dominantlıq" əldə edərək "sərt adam" kimi davranır.
Lakin bu, onun ən diqqətəlayiq xüsusiyyəti deyil. Əsl möcüzə, bu "sərt oğlanı" müxtəlif proseslər vasitəsilə müxtəlif formalara və ölçülərə - kobud bir "döyüşçü"dən incə bir "sənətkara" qədər - çevirmək bacarığımızdadır, o, hər rolda üstündür.
"Döyüşçü" kimi: Qumlama və üyütmə tətbiqlərində,alüminium oksid tozuiti kənarlı mikro hissəciklərə çevrilir. Yüksək təzyiq altında bu hissəciklər iş parçasının səthlərinə qarşı bir ordu kimi hücum edir. Mikroskopik kəsmə və zərbə vasitəsilə çirki və qabarıqlığı effektiv şəkildə aradan qaldırır və ya sonrakı örtüklər üçün mükəmməl kobud bir substrat yaradırlar. Mən tez-tez şagirdlərimə deyirəm: "Görürsünüzmü, onun hücumu materialın "üzünü" necə təmizləyir və "sümüklərini" necə ortaya qoyur?"
Bir "sənətkar" kimi fəaliyyət göstərərkən: Son dərəcə incə mikron və ya hətta nanometr ölçülü toz halına gətirildikdə, onun rolu dəyişir. İndi o, artıq "məhv etmir", əksinə "qurulur". Plastik, rezin və ya keramikaya daxil edildikdə, bu əsas materialların sərtliyini, aşınma müqavimətini və istiliyə davamlılığını əhəmiyyətli dərəcədə artırır. Sementə polad armatur əlavə etmək kimi, o, əvvəllər yumşaq və ya kövrək olan şeylərə dərhal struktur bütövlüyü qazandırır.
II. Sehr Açılır: Onun İşinin Fəaliyyətdə Şahidi Olmaq
Danışmaq ucuzdur; icazə verin, birbaşa şahidi olduğum bir neçə nümunəni bölüşüm.
Birinci Nümunə: Zirehli Plastik
Müştərilərimizdən biri yüksək keyfiyyətli dişli çarxlar üzrə ixtisaslaşıb. Əvvəllər onlar standart mühəndislik plastiklərindən istifadə edirdilər ki, bu da aşınmaya davamlılıq baxımından qeyri-kafi olduğunu sübut edirdi - aylar ərzində əhəmiyyətli dərəcədə aşınma göstərir və xeyli səs-küy yaradırdı. Onların mühəndisləri müxtəlif həll yollarını sınaqdan keçirdilər, lakin hamısı məyusedici nəticələr verdi. Daha sonra biz müəyyən bir nisbətdə mikron dərəcəli qarışığı vahid şəkildə qarışdırmağı təklif etdik.alüminium oksid tozuxammalına çevrildi. Təsiri dərhal hiss olundu! Yaranan dişli çarxların aşınma ömrü bir neçə dəfə artdı və daha hamar və səssiz işlədi. Niyə? Çünki plastik molekullar arasında bərabər şəkildə yerləşdirilmiş görünməz alüminium oksid hissəcikləri olduqca möhkəm bir dayaq şəbəkəsi yaratdı. Dişli çarxlar tor halında birləşib sürtünmə zamanı əsas sürtünmə qüvvələrini daşıyan və plastikin özünü qoruyan məhz bu sərt alüminium oksid hissəcikləri idi. Bu, yumşaq torpaq yolların üzərinə sərt çınqıl təbəqəsi qoymaq kimidir - yük daşıma qabiliyyəti dərhal dəyişir.
İkinci hal: Örtükləri "Sökülməz" hala gətirmək
Yüksək keyfiyyətli taxta örtükləri və ya sənaye döşəmə örtüklərini nəzərdən keçirin - niyə onlar aşınmaya və cızıqlara bu qədər davamlıdırlar? Çox vaxt sirr alüminium oksid tozunda olur. Şəffaf lakın üzərinə əlavə edildikdə, o, ağ qalır, lakin kifayət qədər incə üyüdüldükdə, örtüyün sərtliyini və cızıqlara qarşı müqavimətini əhəmiyyətli dərəcədə artırarkən minimal rəng təsirinə malikdir. Açar adi boyada fərqli bir cızıq buraxa bilsə də, alüminium oksidlə zənginləşdirilmiş səthlərdə yalnız zəif, asanlıqla çıxarıla bilən bir iz yarada bilər. Bu təsir örtüyün içərisinə saysız-hesabsız "mikroskopik qalxanların" yerləşdirilməsi kimidir.
Üçüncü Nümunə Araşdırması: “Yanğına Davamlı Qalalar”ın Hazırlanması
Alüminium oksidi özü olduqca istiliyə davamlıdır, ərimə nöqtəsi 2000 dərəcədən çoxdur. Bu xüsusiyyətdən istifadə edərək, məsaməli süngər və ya lifli strukturlara çevrilə bilər və yüksək temperaturlu izolyasiya materialları yaradır. Kosmik gəmilərin istilik qoruyucu plitələri və yüksək temperaturlu soba astarları hamısı ona əsaslanır. Daxili avadanlıqları və ya strukturları qorumaq üçün qorxunc istiliyi möhkəm şəkildə bloklayan bir maneə rolunu oynayır. Bu, onun "sərt adam" təbiəti ilə istiliyə davamlılığının son birləşməsini təmsil edir.
III. Sehrbazlığın Qiyməti və Mülayimlik Sənəti
Təbii ki, sehrdən ehtiyatsızlıqla istifadə etmək olmaz; o, mütənasiblik hissi tələb edir. Daha çox həmişə daha yaxşı olmur. Bunu nəzərə alın: rezinə həddindən artıq alüminium oksidi tozu əlavə etmək onu sərtləşdirə və aşınmaya davamlılığı artıra bilər, lakin bu, elastiklik və elastikliyi itirərək onu qırılmağa meylli kövrək, kərpic kimi bir maddəyə çevirər. Bu, həddindən artıq istifadə etmək deməkdir.
Beləliklə, biz, materialşünaslar, günlərimizi bu “formulları” və “prosesləri” təkmilləşdirməklə keçiririk. Hissəciklərin ölçüsü nə qədər olmalıdıralüminium oksidi tozuola bilərmi? Optimal əlavə nisbəti nədir? Onun bir-birinə yapışmaq əvəzinə, material boyunca bərabər şəkildə yayılmasını necə təmin edə bilərik? Bunun arxasındakı elm dərindir və geniş təcrübə və toplanmış təcrübə tələb edir. Bəzən dozada cəmi bir faiz fərq son məhsulun performansında böyük fərqə səbəb ola bilər.
Görürsünüz ki, bu adi görünən ağ toz heyrətamiz sehrlə doludur. Çox yönlü bir sənətkar kimi, müxtəlif üsullar və kombinasiyalar vasitəsilə adi materialları tanınmaz dərəcədə dəyişdirə bilər. Ayaqlarımızın altındakı döşəmə boyasından tutmuş səmada uçan təyyarə komponentlərinə qədər onun varlığı hər yerdədir.
Bu, bizə materiallar aləminin sabit qaydalar tanımadığını səssizcə xatırladır. Ağıllı əlavə və birləşmə yolu ilə zəiflər güclü, yumşaqlar sərtləşə, adilər isə qeyri-adilərə çevrilə bilər. Bu, alüminium oksid tozunun sehridir və materialşünaslığı bu qədər cəlbedici edən şeyin mahiyyətidir. Növbəti dəfə zımpara kağızı vərəqindən istifadə etdikdə və ya qeyri-adi teksturalı kompozit panelə toxunduqda, sadəcə özünüzə gülümsəyə bilərsiniz və onun içərisində saysız-hesabsız kiçik alüminium oksid spritlərinin səssizcə işləyə biləcəyini xatırlayırsınız.