Fandrosoana amin'ny famokarana fitaovana fanontam-pirinty 3D ny vovoka alumina
Mandeha ao amin'ny laboratoaran'ny Northwestern Polytechnical University, laboratoara iray izay mampiasa hazavana manasitrana.Mpanonta 3D Mikoriana kely ny taratra laser, ary mihetsika tsara ao anatin'ilay vovoka seramika. Ora vitsivitsy monja taty aoriana, dia aseho tanteraka ny fotony seramika misy rafitra sarotra toy ny labyrinthe - hampiasaina handripahana ny lelan'ny turbine amin'ny motera fiaramanidina. Nanondro ilay singa marefo ny Profesora Su Haijun, izay tompon'andraikitra amin'ny tetikasa, ary nilaza hoe: "Telo taona lasa izay, tsy sahy nieritreritra momba ny fahamarinan-toerana toy izany izahay. Miafina ao anatin'ity vovoka alumina tsy dia hita maso ity ny fandrosoana lehibe."
Indray andro, ny seramika alumina dia toy ny "mpianatra manana olana" teo amin'ny sehatry nyFanontana 3D– tanjaka avo, fanoherana ny mari-pana avo, insulation tsara, saingy rehefa vita pirinty dia nanana olana maro. Amin'ny fomba nentim-paharazana, ny vovoka alumina dia tsy dia mikoriana tsara ary matetika manakana ny lohan'ny pirinty; ny tahan'ny fihenana mandritra ny sintering dia mety hahatratra 15%-20%, ary ireo ampahany izay natao pirinty tamin'ny ezaka mafy dia ho simba sy ho vaky raha vao may; rafitra sarotra? Vao mainka rendrarendra izany. Sahiran-tsaina ireo injeniera: "Ity zavatra ity dia toy ny mpanakanto mafy loha, manana hevitra hafahafa nefa tsy ampy tanana."
1. Fomba Rosiana: Fametrahana "fiarovana seramika" amin'nyVIRATYteraka
Ny teboka fiovana voalohany dia avy amin'ny revolisiona teo amin'ny famolavolana fitaovana. Tamin'ny taona 2020, nanambara teknolojia mampiovaova ireo mpahay siansa momba ny fitaovana avy amin'ny Oniversite Nasionaly momba ny Siansa sy ny Teknolojia (NUST MISIS) any Rosia. Tsy nampifangaro vovoka oksida aliminioma fotsiny izy ireo, fa nametraka vovoka aliminioma madio avo lenta tao anaty autoclave ary nampiasa oksidasiona hydrothermal mba "hampitombo" sosona sarimihetsika oksida aliminioma misy hatevina azo fehezina tsara eo amin'ny velaran'ny poti-aluminioma tsirairay, toy ny fametrahana sosona fiarovan-tena nano-level eo amin'ny baolina aliminioma. Ity vovoka "rafitra fototra-akorany" ity dia mampiseho fahombiazana mahavariana mandritra ny fanontana laser 3D (teknolojia SLM): ny hamafiny dia 40% ambony noho ny an'ny fitaovana aliminioma madio, ary ny fahamarinan'ny mari-pana avo lenta dia mihatsara be, mahafeno mivantana ny fepetra takiana amin'ny fiaramanidina.
Nanao fampitahana mazava tsara ny Profesora Alexander Gromov, mpitarika ny tetikasa: "Taloha, toy ny salady ny akora mitambatra - samy niandraikitra ny asany avy izy ireo; toy ny sandwich ny vovokay - mifanindry tsikelikely ny aliminioma sy ny alumina, ary tsy misy afaka manao raha tsy misy ny iray hafa." Io fifandraisana matanjaka io dia ahafahan'ny akora mampiseho ny fahaizany amin'ny kojakoja motera fiaramanidina sy ny rafitra vatana maivana be, ary manomboka manohitra ny faritry ny firaka titane mihitsy aza.
2. Fahendrena sinoa: ny majika amin'ny "fametrahana" seramika
Ny olana lehibe indrindra amin'ny fanontana seramika alumina dia ny fihenan'ny sintering - alaivo sary an-tsaina hoe nopotehinao tsara ny tanimanga iray, ary nihena ho toy ny haben'ny ovy izany raha vao niditra tao anaty lafaoro. Hatraiza no mety hirodanany? Tamin'ny fiandohan'ny taona 2024, ny valiny navoakan'ny ekipan'ny Profesora Su Haijun ao amin'ny Northwestern Polytechnical University tao amin'ny Journal of Materials Science & Technology dia nanomboka ny indostria: nahazo fotony seramika alumina saika tsy mihena izy ireo miaraka amin'ny tahan'ny fihenana 0.3% monja.
Ny tsiambaratelo dia ny manampyvovoka aliminiomaamin'ny alumina ary avy eo dia milalao "majika atmosfera" mazava tsara.
Ampio vovoka aliminioma: Afangaro ao anaty lafarinina seramika ny 15%-n'ny vovoka aliminioma tsara
Fehezo ny atmosfera: Ampiasao ny fiarovana amin'ny entona argon amin'ny fiandohan'ny sintering mba hisorohana ny vovoka aluminium tsy ho oxidized.
Fifandimbiasan-tsaina marani-tsaina: Rehefa miakatra hatramin'ny 1400°C ny mari-pana, dia ovay tampoka ho rivotra ny atmosfera
Oksidasiona eo an-toerana: Miempo avy hatrany ho ranon-javatra ny vovoka aliminioma ary miova ho oksida aliminioma, ary ny fivelaran'ny habeny dia manonitra ny fihenany.
3. Revolisiona amin'ny fitaovana mampiray: mivadika ho "lakaoly tsy hita maso" ny vovoka aliminioma
Raha miasa mafy amin'ny fanovana vovoka ny ekipa Rosiana sy Shinoa, dia nisy fomba ara-teknika hafa matotra mangina - ny fampiasana vovoka aliminioma ho toy ny fangaro. Seramika nentim-paharazanaFanontana 3DNy ankamaroan'ny zavatra mampiray dia resina organika, izay mamela lavaka rehefa may mandritra ny fanesorana menaka. Ny patanty 2023 an'ny ekipa iray ao an-toerana dia mampiasa fomba fiasa hafa: ny fanaovana vovoka aliminioma ho zavatra mampiray mifototra amin'ny rano47.
Mandritra ny fanontana, ny vavan'ny milina dia manaparitaka tsara ny "lakaoly" misy vovoka aliminioma 50-70% eo amin'ny sosona vovoka aliminioma oksida. Rehefa tonga amin'ny dingana fanesorana menaka, dia sintonina ny banga ary alefa ny oksizenina, ary ny vovoka aliminioma dia oksizenina ho aliminioma oksida amin'ny 200-800°C. Ny toetran'ny fitomboan'ny volume mihoatra ny 20% dia ahafahany mameno mavitrika ny mason-koditra ary mampihena ny tahan'ny fihenana ho latsaky ny 5%. "Mitovy amin'ny fanesorana ny "scaffolding" sy fananganana rindrina vaovao miaraka amin'izay izany, mameno ny lavakao manokana!" hoy ny injeniera iray nilazalaza izany toy izao.
4. Ny kanto amin'ny poti-javatra: ny fandresen'ny vovoka boribory
Ny "endrika" ny vovoka alumina dia tsy nampoizina fa lasa fanalahidin'ny fandrosoana - io endrika io dia manondro ny endriky ny poti-javatra. Ny fanadihadiana iray tao amin'ny gazety "Open Ceramics" tamin'ny taona 2024 dia nampitaha ny fahombiazan'ny vovoka alumina boribory sy tsy ara-dalàna amin'ny fanontana fametrahana mivaingana (CF³)5:
Vovoka boribory: mikoriana toy ny fasika tsara, mihoatra ny 60% ny tahan'ny famenoana, ary malefaka sy malefaka ny fanontam-pirinty
Vovoka tsy ara-dalàna: miraikitra toy ny siramamy matevina, avo 40 heny ny viscosity, ary voasakana ny nozzle mba hisalasalana ny fiainana
Tsara kokoa aza, ny hakitroky ny ampahany vita pirinty amin'ny vovoka boribory dia mihoatra ny 89% mora foana aorian'ny sintering, ary ny endriky ny ety ambonin'ny tany dia mahafeno ny fenitra. "Iza no mbola mampiasa vovoka "ratsy tarehy" ankehitriny? Ny fikorianan'ny rano no fahombiazan'ny ady!" Nitsiky ny teknisiana iray ary namarana5.
Ho avy: Miara-miaina amin'ny kely sy tsara tarehy ny kintana sy ny ranomasina
Mbola tsy vita ny revolisiona fanontana 3D amin'ny vovoka alumina. Ny indostrian'ny tafika no nitarika ny fampiharana ny fotony fihenan-kery efa ho aotra amin'ny famokarana lelan'ny turbofan; ny sehatry ny biomedika kosa dia nankafy ny biocompatibility-ny ary nanomboka nanonta implant taolana namboarina manokana; ny indostrian'ny elektronika kosa dia nifantoka tamin'ny substrates fanariana hafanana - rehefa dinihina tokoa, ny conductivity mafana sy ny conductivity tsy elektrika an'ny alumina dia tsy azo soloina.