Alumina hautsaren erabilera anitzak automobilgintza industrian
Sartu edozein auto modernoren barruan eta aurkituko duzualumina hautsa hainbat funtzio isilean betetzen ditu, baina kontsumitzaileek gutxitan nabaritzen dute. Gaur, altxa dezagun kapota eta ikus dezagun nola parte hartzen duen hauts zuri honek autoaren "gorputz osoko" mugimenduan sakonki.
Ⅰ. Balazta-pastillen “hezur gogorrak”
«Balazta ahulak? Seguruenik marruskadura-materiala ez da nahikoa gogorra izango!», kexatu zen balazta-pastillen fabrika bateko teknikari batek balaztak probatzen zituen bitartean. Bere potentzia harrigarria da: % 3-5 marruskadura-materialari gehitzeak nabarmen handitu dezake balazta-pastillen gainazaleko gogortasuna. Armadura-mikrogeruza baten antzekoa da, tenperatura altuko marruskaduraren pean deformatzea edo apurtzea eragozten duena. Hangzhou Jikang New Materials-eko datuek erakusten dute gehigarri hau gehitzeak balazta-pastillen higadura-erresistentzia % 15 baino gehiago hobetzen duela, eta, beraz, maiz abiarazten eta gelditzen diren taxientzat kostuak aurrezteko tresna bihurtuz.
Are hobea da bere iraunkortasuna – azido eta alkali korrosioa? Arazorik ez! 800 °C-ko tenperaturetara ere bai! Ohiko metalezko balazta-pastillek dituzten herdoil eta kirrinka arazoak erraz konpontzen dira nano-aluminaz hobetutako zeramikazko formularekin.
II. Ihes-gasak arazteko “orratz-etxea”
Pekingo katalizatzaile fabrika batean, langileek krema-nahasketa bat aplikatzen diote ezti-orratz itxurako zeramikazko euskarri bati. Nahasketa honen muina gamma fasekoa da. nano-alumina, 130-200 m²/g-ko azalerarekin. Horrek esan nahi du material honen gramo bat, saskibaloi kantxa baten tamainaren erdian zabalduta, tamaina horren 3 aldiz handiagoa dela.
Ibilgailuen ihes-gasak nanoestaldura horietatik igarotzen direnean, karbono monoxido eta nitrogeno oxido molekulak aluminaren poroen gainazalean sendo atxikitzen dira. Ondoren, metal preziatuen katalizatzaileek ekintza hartzen dute, gas kaltegabeetan bihurtuz. Jingcheng New Materials-eko teknikari batek analogia bat erabili zuen: «Alumina eraikin baten aldamioa bezalakoa da, platinoa eta paladioa, 'VIPak', sendo eserita eta gogorrago lan egiten uzten baitu!».
Esperimentuek erakutsi dute 10-30nm erabiltzen dituzten katalizatzaileakalumina tenperatura baxuko jarduera ia % 20 handitzea, eta horrek esan nahi du ihes-gasen arazketa azkarra dela abiarazte hotzetan ere, eta hori ezinbestekoa da Txinako VIb isurien arau zorrotzak betetzeko.
III. Bateria-paketeentzako “hozte-adabakia”
Zeri egiten diote beldurrik gehien energia berriko ibilgailuen jabeek? Bateriaren gehiegi berotzeari! Hangzhou Jiupeng New Materials-eko ingeniari batek hortzetako pastaren antzeko gel eroale termiko baten hodi bat erakutsi zuen: “Ikus ezazu distira zilarkara hori? % 60 alumina esferikoa da!”. CY-L15S alumina hauts eroale termikoak bateria-zelularen “hozte-adabaki” baten antzera jokatzen du.
Silikonazko koipe tradizionalak 1,5 W/mK-ko eroankortasun termikoa baino ez du, eta aluminaz betetako gel batek, berriz, 6 W/mK-tik gorakoa izan daiteke. CATL-en bateria-pakete batean egindako probek erakutsi zuten aluminazko eroale termiko geruza bat gehitzeak bateria-zelulen tenperatura-aldea murrizten zuela karga azkarraren zehar, 15 °C-tik 5 °C-ra arte; zenbat eta tenperatura-aldea txikiagoa izan, orduan eta luzeagoa da bateriaren iraupena.
Tianma New Materials-en hedapen-planak eskaera gorakorra berresten du: urtero 5.000 tona eroankortasun termiko handiko alumina hauts ekoizteko proiektu bat hasi da, energia berriko ibilgailuen hiru sistema elektrikoetarako hozte-merkatua helburu duena.
IV. Arin-arin “Errefortzu-gizona”
«Pisua murriztea erresistentzia galdu gabe» da ibilgailuak arintzeko gakoa. Shanghai Gaoquan Chemical-eko lagin-gelan, 80-160 gaugeko α-faseko alumina mikrohautsa epoxi erretxin batean sartzen da: «Gehitzeak 0,5 mm murriztu dezake paraxoke-euskarriaren hormaren lodiera, eta, aldi berean, haren erresistentzia handitu!»
Printzipioa hormigoi armatuaren antzekoa da:alumina partikulakplastikoaren barruan “mikroeskeleto” bat osatzen dute. Automobilgintzako datuek adierazten dute motorraren kapotaren barruko poliamida materialari % 30eko alumina gehitzeak deformazio termikoaren tenperatura 160 °C-tik 290 °C-ra igotzen duela, eta hori salbatzailea da turbokonpresorearen ondoan dauden osagaientzat.
Are hobea da kostua: karbono-zuntzezko indargarria urrea bezain garestia da, alumina konpositeek, berriz, heren bat baino ez dute balio.
V. Bujia “Errefraktarioen Armadura”
Desmuntatu motorraren bujia eta tenperatura altuko alumina mikrohautsaren distira ikusiko duzu zeramikazko isolatzailean. Shanghai Gaoquan Chemical Industry-ren proba-txosten batek erakusten du % 96 α-faseko aluminaz osatutako zeramikazko gorputzak 1700 °C-tan bat-bateko leherketak jasan ditzakeela.
«Lehen zeramika arruntak erabiltzen genituen, eta 80.000 kilometro igaro ondoren pitzatu eta isurtzen ziren». Bujia fabrika bateko ingeniari nagusiak garatutako pieza berri bat erakutsi zuen.alumina zeramika gorputza eta esan zuen: “Orain, 150.000 kilometroren ondoren, elektrodoak erre arren, zeramika osorik mantentzen da!”. Hori aluminaren “sendotasunari” zor zaio: ez da tenperatura altuetan mugitzen eta hedapen termikoko koefiziente baxua du, zilindroaren “Mendi Sutsuan” dagoen oinarri sendoa bihurtuz.
VI. Etorkizuneko gudu-zelairako “As Berri” bat
Aluminaren berrikuntzak etengabe jarraitzen du. Lur arraroekin aldatutako alumina dagoeneko bere marka utzi du laborategian: itrio oxidoaren arrastoak dituzten balazta-pastillek % 10 hobetzen dute higadura-erresistentzia, eta zerio oxidoz hobetutako katalizatzaile-estaldurak % 30 luzatzen dute iraupena.
Aplikazio aurreratuagoak gidatze adimentsuan daude: milimetro-uhineko radar lenteek uhinak transmititzen eta beroa xahutzen duten materialak behar dituzte. Hangzhouko enpresa batek alumina/silikonazko material konposatu bat probatzen ari da: bere konstante dielektrikoa 3,2an egonkor mantentzen da, eta bere eroankortasun termikoa plastiko tradizionalena baino bost aldiz handiagoa da, eta horrek radarrak errepidea zehatz-mehatz “ikustea” ahalbidetzen du 120 °C-ko tenperaturetan ere.
Erregai tradizionaleko ibilgailuetatik hasi eta auto elektriko adimendunetaraino, balio-kateaalumina hautsaHedatzen jarraitzen du. Baliteke ibilgailuen liburuxketan inoiz ez agertzea, baina bolantea eusten dugunean, balazta seguru oro, elektrizitate askapen eraginkor oro eta arnasketa garbi oro hauts zuri honek isilean babesten ditu, bistatik ezkutatuta.
Eta gudu-zelai berrien agerpenarekin, hala nola egoera solidoko baterien isolamendu termikoko alfonbrak eta hidrogenozko erregai-pilen gida-plakak, aluminaren "txapeldun ezkutu" bihurtzeko bidea zabaltzen jarraitzen du.