O segredo do pó de carboneto de silício verde para melhorar o desempenho de materiais compósitos
Quem já trabalhou com materiais compósitos sabe que é mais difícil combinar as vantagens de diferentes materiais em um bom prato do que conciliar a relação entre sogra e nora. Mas desde o surgimento dapó de carboneto de silício verde, o "tempero mágico", o círculo de material composto ativou diretamente o "modo de abertura". Hoje, vamos desvendar este véu misterioso e ver como esta pilha de pó verde pode tornar obedientes os orgulhosos mestres da fibra de carbono e da cerâmica.
1. O talentoso “guerreiro hexagonal”
O pó de carboneto de silício verde nasceu para ser o "pó dos sonhos" dos materiais compósitos. A dureza Mohs é 9,5, apenas um pouco pior que a do diamante. Uma fábrica de pastilhas de freio em Guangdong fez uma comparação. O material compósito misturado com 20% de carboneto de silício verde tem um índice de resistência ao desgaste três vezes maior que o dos materiais tradicionais. O diretor da oficina, Lao Huang, tocou na amostra e murmurou: "Com essa dureza, você não consegue nem deixar uma marca depois de esfregar com lixa por meia hora!"
A condutividade térmica é ainda mais impressionante. O Instituto de Pesquisa de Shandong mediu os dados e descobriu que a condutividade térmica de materiais compósitos à base de alumínio contendo 15% de carboneto de silício verde atingiu 220 W/(m·K), o que é 30% mais forte do que o alumínio puro. O técnico Xiao Liu olhou para o termovisor e exclamou: "Essa eficiência de dissipação de calor é comparável à instalação de um sistema de resfriamento a água na CPU!"
A estabilidade química é ainda mais singular. Em um teste do material de revestimento de um oleoduto químico em Ningbo, o compósito de carboneto de silício verde foi imerso em ácido sulfúrico concentrado por meio ano, e a taxa de perda de massa foi inferior a 0,3%. O inspetor de qualidade Lao Wang ergueu a amostra e se gabou: "Essa resistência à corrosão, até o forno de alquimia de Taishang Laojun tem que passar por um cigarro!"
2. O “momento mágico” do processo composto
A tecnologia de dispersão é agora muito avançada. Uma empresa em Jiangsu desenvolveu uma combinação de "ultrassom + moagem de bolas", que dispersa o micropó de forma mais uniforme do que as pérolas do chá com leite. O Mestre Lao Li ergueu a foto do microscópio eletrônico e se gabou: "Vejam esta densidade de distribuição, as formigas vão se perder se subirem!"
A tecnologia preta de combinação de interfaces é ainda mais acirrada. O agente de nanoacoplamento desenvolvido por um laboratório em Xangai aumentou a força de ligação entre o micropó e a matriz para 150 MPa. O líder do projeto levantou os óculos e disse: "Na última vez que fizemos o teste de cisalhamento, o dispositivo de fixação estava deformado, mas o material compósito não delamina!"
3. “Cena de destaque” do teste de combate real
A indústria aeroespacial está em crise há muito tempo. As pás da turbina de uma determinada fábrica de motores de aviação em Chengdu usamcarboneto de silício verdepara reforçar materiais compostos à base de cerâmica, e a resistência à temperatura é de até 1600°C. O piloto de testes Lao Zhang olhou para o painel e babou: "Com esse desempenho, os motores a jato têm que chamar o papai!"
O suporte da bateria de veículos de nova energia é ainda mais empolgante. O suporte de compósito de fibra de carbono de um fabricante em Ningde tem uma resistência específica oito vezes maior que a do aço após ser misturado com carboneto de silício verde. Durante o teste de colisão, o engenheiro de segurança Lao Li deu um tapinha na porta do carro e riu: "Agora, esta carroceria é como usar três camadas de coletes à prova de balas!"
O campo de dissipadores de calor para estações base 5G é insano. O radiador composto de alumínio de um fabricante em Hangzhou tem um coeficiente de expansão térmica controlado para 4,8×10⁻⁶/°C. O diretor técnico apontou para os dados do teste do ciclo térmico e se gabou: "Ele pode ser ajustado de -50°C a 200°C, e a mudança de tamanho é mais grave que a de Virgo!"
4, “Long-prazismo” na conta de custos
Não olhe para o alto preço unitário demicropó de carboneto de silício verde, é definitivamente lucrativo quando você calcula a conta total. Uma fábrica de máquinas em Chongqing fez uma contabilidade: embora o custo das matérias-primas tenha aumentado 25%, a vida útil do produto quadruplicou e o custo de manutenção economizado em três anos é suficiente para construir uma nova oficina. A financeira bateu na calculadora e riu: "Este negócio é mais lucrativo do que agiotagem!"
A melhoria na eficiência da produção é ainda mais secretamente feliz. De acordo com medições reais de uma linha de produção automatizada em Tianjin, o tempo de cura de materiais compósitos foi reduzido em 40%. O diretor da oficina olhou para a tela grande e bateu as pernas: "Agora a capacidade de produção é como voar em um foguete, e os clientes não entram em pânico ao fazer pedidos!"
O micropó de carboneto de silício verde atual não é mais um produto conceitual em laboratório. De naves espaciais voando no céu a veículos de nova energia operando em terra, de chips de celular do tamanho da palma da mão a pás de turbinas eólicas de 100 metros de comprimento, ele está em toda parte. Os veteranos da indústria dizem que essa coisa abriu um buraco no teto de desempenho dos materiais compósitos. Na minha opinião, isso não é apenas uma simples atualização de material, mas um "injeção de ânimo" para a indústria moderna. Se essa tendência continuar, é possível que um dia nossas tábuas de corte tenham que usar essa tecnologia preta – afinal, quem não quer que seus utensílios de cozinha estejam no mesmo nível dos materiais aeroespaciais?