കഴിഞ്ഞ മാസം, ഹെബെയിലെ ഒരു റിഫ്രാക്ടറി മെറ്റീരിയൽസ് ഫാക്ടറിയിലെ ഒരു സീനിയർ എഞ്ചിനീയറെ ഞാൻ സന്ദർശിച്ചു. ചൂളയിൽ നിന്ന് എടുത്ത ഒരു സാമ്പിൾ ചൂണ്ടിക്കാണിച്ചുകൊണ്ട് അദ്ദേഹം എന്നോട് പറഞ്ഞു, “ഈ ക്രോസ്-സെക്ഷൻ നോക്കൂ. 'പച്ച സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് മൈക്രോപൗഡർ' ചേർക്കുന്നത് ഒരു യഥാർത്ഥ വ്യത്യാസം സൃഷ്ടിക്കുന്നു; പരലുകൾ കൂടുതൽ സാന്ദ്രമാണ്, നിറം കൂടുതൽ കൃത്യവുമാണ്.” അദ്ദേഹം പരാമർശിച്ച “പച്ച സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് മൈക്രോപൗഡർ” ആണ് ഇന്നത്തെ നമ്മുടെ ചർച്ചാ വിഷയം—പച്ച സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് മൈക്രോപൗഡർ. അബ്രാസീവ് വ്യവസായത്തിൽ ഇത് പരിചിതമായ ഒരു ഘടകമാണെങ്കിലും, സമീപ വർഷങ്ങളിൽ റിഫ്രാക്റ്ററി മെറ്റീരിയൽ മേഖലയിൽ ഇതിന്റെ നൂതനമായ പ്രയോഗങ്ങൾ ശരിക്കും ശ്രദ്ധേയമാണ്.
നിങ്ങൾ വിശ്വസിച്ചേക്കില്ല, പക്ഷേ പച്ച സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് മൈക്രോപൗഡർ തുടക്കത്തിൽ റിഫ്രാക്ടറി വസ്തുക്കളിൽ ഒരു "സപ്പോർട്ടിംഗ് ചേരുവ" മാത്രമായിരുന്നു. മുൻ വർഷങ്ങളിൽ, ചില നിർമ്മാതാക്കൾ ചില റിഫ്രാക്ടറി ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ തേയ്മാനം പ്രതിരോധം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് ചെറിയ അളവിൽ ചേർക്കുമായിരുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, കഴിഞ്ഞ അഞ്ചോ ആറോ വർഷങ്ങളിൽ, സ്ഥിതി പൂർണ്ണമായും മാറി. ഉരുക്ക്, നോൺ-ഫെറസ് ലോഹങ്ങൾ, സെറാമിക്സ് തുടങ്ങിയ വ്യവസായങ്ങൾ ഉയർന്ന താപനില പ്രതിരോധം, നാശന പ്രതിരോധം, നീണ്ട സേവന ജീവിതം എന്നിവ ആവശ്യമുള്ള ചൂളകൾക്ക് കൂടുതൽ ഉയർന്ന ആവശ്യങ്ങൾ ഉന്നയിക്കുന്നതിനാൽ, സാധാരണ റിഫ്രാക്ടറി മെറ്റീരിയൽ ഫോർമുലേഷനുകൾ കൂടുതൽ അപര്യാപ്തമായിത്തീർന്നിരിക്കുന്നു. ഈ ഘട്ടത്തിൽ, മെറ്റീരിയൽ എഞ്ചിനീയർമാർ ഈ "പഴയ സുഹൃത്തിലേക്ക്" ശ്രദ്ധ തിരിച്ചു, ശരിയായി ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, അത് ഒരു യഥാർത്ഥ "നിധി വസ്തു" ആണെന്ന് കണ്ടെത്താനായി.
എന്തുകൊണ്ടാണ് ഇതിന് ഇത്രയധികം ജനപ്രീതി ലഭിച്ചതെന്ന് മനസ്സിലാക്കാൻ, അതിന്റെ പ്രധാന ശക്തികൾ പരിശോധിക്കേണ്ടതുണ്ട്. ആദ്യം, ഇത് ചൂടിനെ പ്രതിരോധിക്കും.പച്ച സിലിക്കൺ കാർബൈഡ്പരമ്പരാഗത വസ്തുക്കളേക്കാൾ ഉയർന്ന താപനിലയിൽ ഇത് ഗണ്യമായി ശക്തമായ ഓക്സീകരണ പ്രതിരോധം പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു, 1600℃ അല്ലെങ്കിൽ അതിൽ കൂടുതലുള്ള താപനിലയിൽ പോലും സ്ഥിരത നിലനിർത്തുന്നു, ഇത് ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള ചൂളകളുടെ ദീർഘായുസ്സിന് കാരണമാകുന്നു. രണ്ടാമതായി, ഇതിന് ഉയർന്ന കാഠിന്യവും വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധവും ഉണ്ട്, ഇത് ബ്ലാസ്റ്റ് ഫർണസ് ടാപ്പ്ഹോളുകൾ, രക്തചംക്രമണം ചെയ്യുന്ന ദ്രാവകവൽക്കരിച്ച കിടക്കകളുടെ ലൈനിംഗുകൾ പോലുള്ള വസ്തുക്കളുടെ മണ്ണൊലിപ്പ് വളരെയധികം ബാധിക്കുന്ന പ്രദേശങ്ങൾക്ക് അനുയോജ്യമാക്കുന്നു. മൂന്നാമതായി, നിർണായകമായി, ഇതിന് മികച്ച താപ ചാലകതയുണ്ട്. ചിലപ്പോൾ ഒരു പോരായ്മയായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്ന ഈ സ്വഭാവം (താപനഷ്ടം വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ സാധ്യതയുള്ളതിനാൽ) ഇപ്പോൾ ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നു - വേഗതയേറിയതും ഏകീകൃതവുമായ താപ കൈമാറ്റം അല്ലെങ്കിൽ താപ ഷോക്ക് പ്രതിരോധം ആവശ്യമുള്ള ഘടനകളിൽ ഇത് ഒരു നേട്ടമായി മാറിയിരിക്കുന്നു.
ഈ ഗുണങ്ങൾ പ്രായോഗിക പ്രയോഗങ്ങളിലേക്ക് എങ്ങനെ വിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടുന്നു? ഞാൻ നേരിട്ട് കണ്ട ചില ഉദാഹരണങ്ങൾ പങ്കുവെക്കട്ടെ.
ഷാൻഡോങ്ങിലെ ഒരു വലിയ സ്റ്റീൽ പ്ലാന്റിൽ, അവരുടെ ടോർപ്പിഡോ ലാഡിൽ കാറുകളിലെ (ഉരുക്കിയ ഇരുമ്പ് കൊണ്ടുപോകാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന വലിയ ലാഡിൽസ്) ലൈനിംഗുകളുടെ ആയുസ്സ് സ്ഥിരമായി കുറവായിരുന്നു. പിന്നീട്, സാങ്കേതിക സംഘം കാസ്റ്റബിളിലേക്ക് ഒരു പ്രത്യേക കണികാ വലിപ്പത്തിലുള്ള പച്ച സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് മൈക്രോ-പൊടി ചേർത്തു, ഒരു അത്ഭുതം സംഭവിച്ചു. പുതിയ ലൈനിംഗ് ഉരുകിയ ഇരുമ്പ് മണ്ണൊലിപ്പിനും സ്ലാഗ് ആക്രമണത്തിനും ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെട്ട പ്രതിരോധം കാണിച്ചു എന്നു മാത്രമല്ല, മൈക്രോ-പൊടി മാട്രിക്സിലെ സുഷിരങ്ങൾ നിറച്ചതിനാൽ, മൊത്തത്തിലുള്ള ഘടന വളരെ സാന്ദ്രമായിരുന്നു. ഒരു ഓൺ-സൈറ്റ് എഞ്ചിനീയർ എന്നോട് പറഞ്ഞു, “മുമ്പ്, ഏകദേശം ഇരുനൂറ് ഉപയോഗങ്ങൾക്ക് ശേഷം ഒരു ലാഡിൽ ലൈനിംഗിന് വലിയ അറ്റകുറ്റപ്പണികൾ ആവശ്യമായിരുന്നു; ഇപ്പോൾ അത് എളുപ്പത്തിൽ മുന്നൂറ്റി അമ്പത് ഉപയോഗങ്ങൾ കവിയുന്നു. ഇത് മാത്രം വാർഷിക അറ്റകുറ്റപ്പണി ചെലവുകളിലും പ്രവർത്തനരഹിതമായ നഷ്ടങ്ങളിലും ഗണ്യമായ തുക ലാഭിക്കുന്നു.”
പ്രവർത്തനപരമായി ഗ്രേഡുചെയ്ത റിഫ്രാക്റ്ററികളിലാണ് കൂടുതൽ സമർത്ഥമായ പ്രയോഗം. ചില നൂതന ചൂളകളിൽ, വ്യത്യസ്ത ഭാഗങ്ങൾ വളരെ വ്യത്യസ്തമായ പരിതസ്ഥിതികളെ അഭിമുഖീകരിക്കുന്നു. ചില പ്രദേശങ്ങൾക്ക് അങ്ങേയറ്റത്തെ തീ പ്രതിരോധം ആവശ്യമാണ്, മറ്റുള്ളവയ്ക്ക് താപ ആഘാത പ്രതിരോധം, മറ്റുള്ളവയ്ക്ക് അഭേദ്യത ആവശ്യമാണ്. എല്ലാത്തിനും ഇനി ഒരൊറ്റ മെറ്റീരിയൽ ഉപയോഗിക്കുകയല്ല, മറിച്ച് വ്യത്യസ്ത പാളികളിൽ വ്യത്യസ്ത ഫോർമുലേഷനുകൾ ഉപയോഗിക്കുക എന്നതാണ് സ്മാർട്ട് സമീപനം. ഗ്രീൻ സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് മൈക്രോപൗഡർ ഇവിടെ നിർണായക പങ്ക് വഹിക്കുന്നു - ഉയർന്ന താപനിലയിലുള്ള ഉരുകിയ ലോഹത്തെ നേരിട്ട് ബന്ധപ്പെടുന്ന വർക്കിംഗ് ഉപരിതല പാളിയിലേക്ക് കൂടുതൽ ചേർക്കാൻ കഴിയും, അതിന്റെ ഉയർന്ന മണ്ണൊലിപ്പ് പ്രതിരോധം ഉപയോഗിക്കുന്നു; ഇന്റർമീഡിയറ്റ് ബഫർ ലെയറിൽ, താപ വികാസ പൊരുത്തപ്പെടുത്തൽ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നതിന് അനുപാതം ക്രമീകരിക്കാൻ കഴിയും; ബാക്കിംഗ് ലെയറിൽ, കുറച്ച് പൊടി ഉപയോഗിക്കാം അല്ലെങ്കിൽ പൊടി ഉപയോഗിക്കരുത്. ഈ ലെയേർഡ് സമീപനം മൊത്തത്തിലുള്ള പ്രകടനവും സമ്പദ്വ്യവസ്ഥയും മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു. പ്രത്യേക സെറാമിക് കിൽൻ ഫർണിച്ചറുകൾ നിർമ്മിക്കുന്ന ഷെജിയാങ്ങിലെ ഒരു കമ്പനി ഈ സമീപനം ഉപയോഗിച്ച് അതിന്റെ കിൽൻ ഫർണിച്ചറുകളുടെ ആയുസ്സ് 40% ത്തിലധികം വർദ്ധിപ്പിച്ചു.
പരുക്കൻ കണികകൾ മാത്രം ചേർക്കാത്തതെന്താണെന്ന് നിങ്ങൾ ചോദിച്ചേക്കാം. എന്തിനാണ് "മൈക്രോപൗഡർ" വേണമെന്ന് നിർബന്ധിക്കുന്നത്? പ്രധാന കാര്യം, ഒരു ശക്തിപ്പെടുത്തൽ ഘട്ടമായി പ്രവർത്തിക്കുക മാത്രമല്ല, പദാർത്ഥത്തിന്റെ സിന്ററിംഗ് പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൽ പങ്കെടുക്കാനുമുള്ള കഴിവിലാണ്. ഉയർന്ന താപനിലയിൽ, ഈ വളരെ സൂക്ഷ്മമായ കണികകൾക്ക് ഉയർന്ന ഉപരിതല പ്രവർത്തനമുണ്ട്, ഇത് സിന്ററിംഗ് പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുകയും ശക്തമായ ഒരു സെറാമിക് ബോണ്ട് രൂപപ്പെടുത്താൻ സഹായിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അതേസമയം, ഇത് ഏറ്റവും മികച്ച "മണൽ" പോലെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു, മറ്റ് അഗ്രഗേറ്റ് കണികകൾക്കിടയിലുള്ള വിടവുകൾ പൂർണ്ണമായും നികത്തുന്നു, സുഷിരം ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കുന്നു. കൂടുതൽ സാന്ദ്രമായ ഒരു മെറ്റീരിയൽ ഉപയോഗിച്ച്, ദോഷകരമായ സ്ലാഗും ആൽക്കലൈൻ നീരാവിയും തുളച്ചുകയറാനും കേടുപാടുകൾ വരുത്താനും സാധ്യത കുറവാണ്. ഒരേ ഫോർമുലയുള്ള റിഫ്രാക്റ്ററി കാസ്റ്റബിളുകൾക്ക്, ഉചിതമായ അളവിൽ പച്ച സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് മൈക്രോപൗഡർ ചേർക്കുന്നത് ഉയർന്ന താപനിലയിലുള്ള വഴക്കമുള്ള ശക്തി 20%-30% വർദ്ധിപ്പിക്കുമെന്ന് കാണിക്കുന്ന പരീക്ഷണ ഡാറ്റ ഞാൻ കണ്ടു, കൂടാതെ അഭേദ്യതയിലെ പുരോഗതി കൂടുതൽ പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്നു.
തീർച്ചയായും, നല്ല വസ്തുക്കൾ നിങ്ങൾ വെറുതെ ഇടിച്ചുകളയുന്ന ഒന്നല്ല. അളവ്, കണിക വലുപ്പ വിതരണ രൂപകൽപ്പന, മറ്റ് അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുമായി (ബോക്സൈറ്റ്, കൊറണ്ടം, അലുമിന മൈക്രോപൗഡർ പോലുള്ളവ) എങ്ങനെ സംയോജിപ്പിക്കാം എന്നിവയെല്ലാം സങ്കീർണ്ണമായ കാര്യങ്ങളാണ്. വളരെ കുറച്ച് മാത്രമേ കാര്യമായ ഫലം നൽകൂ, അതേസമയം വളരെയധികം പ്രവർത്തനക്ഷമതയെ ബാധിക്കുകയോ വിലകൂടിയതായി മാറുകയോ ചെയ്യാം, ചിലപ്പോൾ മറ്റ് പ്രശ്നങ്ങൾ പോലും ഉണ്ടാക്കാം (ചില കുറയ്ക്കുന്ന അന്തരീക്ഷങ്ങളോടുള്ള സംവേദനക്ഷമത പോലുള്ളവ). "ഒപ്റ്റിമൽ ബാലൻസ്" കണ്ടെത്താൻ സാങ്കേതിക വിദഗ്ധർ ആവർത്തിച്ചുള്ള പരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തേണ്ടതുണ്ട്. ഒരു പഴയ എഞ്ചിനീയർ ഒരിക്കൽ വളരെ ഉചിതമായ ഒരു ഉപമ എന്നോട് പറഞ്ഞു: "ഫോർമുല ക്രമീകരിക്കുന്നത് ഒരു പരമ്പരാഗത ചൈനീസ് വൈദ്യൻ ഒരു കുറിപ്പടി നിർദ്ദേശിക്കുന്നത് പോലെയാണ്; ഓരോ ചേരുവയുടെയും അളവ് ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം പരിഗണിക്കണം."
ഈ ഘട്ടത്തിൽ, റിഫ്രാക്ടറി വസ്തുക്കളിൽ ഗ്രീൻ സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് മൈക്രോപൗഡറിന്റെ പങ്ക് ഒരു ലളിതമായ "അഡിറ്റീവ്" എന്നതിൽ നിന്ന് മെറ്റീരിയലിന്റെ മൈക്രോസ്ട്രക്ചറും ഗുണങ്ങളും മാറ്റാൻ കഴിയുന്ന ഒരു "കീ മോഡിഫയർ" എന്നതിലേക്ക് മാറുകയാണെന്ന് നിങ്ങൾ മനസ്സിലാക്കിയിരിക്കാം. ഇത് ചില സൂചകങ്ങളിൽ മെച്ചപ്പെടുത്തലുകൾ വരുത്തുക മാത്രമല്ല, മെറ്റീരിയൽ രൂപകൽപ്പനയ്ക്കുള്ള സാധ്യതകൾ വികസിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇപ്പോൾ, ചില ഗവേഷണ സ്ഥാപനങ്ങൾ പോലും നാനോ ടെക്നോളജിയുമായും ഇൻ-സിറ്റു റിയാക്ഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യയുമായും സംയോജിപ്പിച്ച് അടുത്ത തലമുറയിലെ മികച്ചതും ദീർഘകാലം നിലനിൽക്കുന്നതുമായ റിഫ്രാക്ടറി വസ്തുക്കൾ എങ്ങനെ സൃഷ്ടിക്കാമെന്ന് പഠിക്കുന്നു.
അബ്രാസീവ് വ്യവസായത്തിലെ ഒരു പരിചയസമ്പന്നനിൽ നിന്ന് റിഫ്രാക്റ്ററി മെറ്റീരിയൽസ് മേഖലയിലെ ഉയർന്നുവരുന്ന നക്ഷത്രത്തിലേക്ക്, ഗ്രീൻ സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് മൈക്രോപൗഡറിന്റെ കഥ നമ്മോട് പറയുന്നത്, സാങ്കേതിക പുരോഗതി പലപ്പോഴും പരസ്പര പൂരക സംയോജനത്തിലും പഴയ മെറ്റീരിയലുകളിലെ പുതിയ കണ്ടെത്തലുകളിലുമാണ് എന്നാണ്. പാചകത്തിലെ നിർണായകമായ സുഗന്ധവ്യഞ്ജനം പോലെയാണിത്; ശരിയായ താപനിലയിൽ ശരിയായി ഉപയോഗിച്ചാൽ, മുഴുവൻ വിഭവത്തെയും ഉയർന്ന തലത്തിലേക്ക് ഉയർത്താൻ ഇതിന് കഴിയും. അടുത്ത തവണ തീജ്വാലകളിൽ തുടർച്ചയായി പ്രവർത്തിക്കുന്ന ആ ആധുനിക ചൂളകൾ നിങ്ങൾ കാണുമ്പോൾ, അവയുടെ ശക്തമായ പാളിക്കുള്ളിൽ, എണ്ണമറ്റ ചെറിയ പച്ച പരലുകൾ നിശബ്ദമായി ഒരു സുപ്രധാന പിന്തുണാ പങ്ക് വഹിക്കുന്നുണ്ടെന്ന് നിങ്ങൾ സങ്കൽപ്പിച്ചേക്കാം. മെറ്റീരിയൽ സയൻസിന്റെ ആകർഷണം ഇതായിരിക്കാം - ഏറ്റവും പരമ്പരാഗത സ്ഥലങ്ങളിൽ ഇതിന് എല്ലായ്പ്പോഴും ഏറ്റവും നൂതനമായ പൂക്കൾ വിരിയിക്കാൻ കഴിയും.