അലുമിനിയം ഓക്സൈഡ് പൊടിയുടെ തയ്യാറാക്കൽ പ്രക്രിയയും സാങ്കേതിക നവീകരണവും
അത് വരുമ്പോൾഅലുമിന പൊടി, പലർക്കും ഇത് അപരിചിതമായി തോന്നിയേക്കാം. എന്നാൽ നമ്മൾ ദിവസവും ഉപയോഗിക്കുന്ന മൊബൈൽ ഫോൺ സ്‌ക്രീനുകൾ, അതിവേഗ ട്രെയിൻ വണ്ടികളിലെ സെറാമിക് കോട്ടിംഗുകൾ, ബഹിരാകാശ വാഹനങ്ങളുടെ താപ ഇൻസുലേഷൻ ടൈലുകൾ എന്നിവയെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം, ഈ ഹൈടെക് ഉൽപ്പന്നങ്ങൾക്ക് പിന്നിൽ ഈ വെളുത്ത പൊടിയുടെ സാന്നിധ്യം അനിവാര്യമാണ്. വ്യാവസായിക മേഖലയിലെ ഒരു "സാർവത്രിക മെറ്റീരിയൽ" എന്ന നിലയിൽ, അലുമിനിയം ഓക്സൈഡ് പൊടി തയ്യാറാക്കൽ പ്രക്രിയ കഴിഞ്ഞ നൂറ്റാണ്ടിൽ ഭൂമിയെ കുലുക്കുന്ന മാറ്റങ്ങൾക്ക് വിധേയമായിട്ടുണ്ട്. രചയിതാവ് ഒരിക്കൽ ഒരു പ്രത്യേക സ്ഥലത്ത് പ്രവർത്തിച്ചിരുന്നു.അലുമിനവർഷങ്ങളോളം ഉൽപ്പാദന സംരംഭത്തിൽ പ്രവർത്തിച്ച അദ്ദേഹം, "പരമ്പരാഗത ഉരുക്ക് നിർമ്മാണം" മുതൽ ബുദ്ധിപരമായ ഉൽപ്പാദനം വരെയുള്ള ഈ വ്യവസായത്തിന്റെ സാങ്കേതിക കുതിപ്പിന് സ്വന്തം കണ്ണുകളാൽ സാക്ഷ്യം വഹിച്ചു.
I. പരമ്പരാഗത കരകൗശല വൈദഗ്ധ്യത്തിന്റെ "മൂന്ന് മഴുക്കൾ"
അലുമിന തയ്യാറാക്കൽ വർക്ക്‌ഷോപ്പിൽ, പരിചയസമ്പന്നരായ മാസ്റ്റർമാർ പലപ്പോഴും പറയാറുണ്ട്, "അലുമിന ഉൽപാദനത്തിൽ ഏർപ്പെടാൻ, ഒരാൾ മൂന്ന് സെറ്റ് അവശ്യ കഴിവുകൾ നേടിയിരിക്കണം." ഇത് മൂന്ന് പരമ്പരാഗത സാങ്കേതിക വിദ്യകളെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു: ബേയർ പ്രക്രിയ, സിന്ററിംഗ് പ്രക്രിയ, സംയോജിത പ്രക്രിയ. ബേയർ പ്രക്രിയ ഒരു പ്രഷർ കുക്കറിൽ അസ്ഥികൾ പാകം ചെയ്യുന്നത് പോലെയാണ്, അവിടെ ബോക്സൈറ്റിലെ അലുമിന ഉയർന്ന താപനിലയിലൂടെയും ഉയർന്ന മർദ്ദത്തിലൂടെയും ഒരു ആൽക്കലൈൻ ലായനിയിൽ ലയിക്കുന്നു. 2018 ൽ, 0.5MPa യുടെ മർദ്ദ നിയന്ത്രണ വ്യതിയാനം കാരണം, യുനാനിലെ പുതിയ ഉൽ‌പാദന ലൈൻ ഞങ്ങൾ ഡീബഗ് ചെയ്യുമ്പോൾ, സ്ലറിയുടെ മുഴുവൻ പാത്രത്തിന്റെയും ക്രിസ്റ്റലൈസേഷൻ പരാജയപ്പെട്ടു, അതിന്റെ ഫലമായി 200,000 യുവാൻ നേരിട്ടുള്ള നഷ്ടം സംഭവിച്ചു.
വടക്കൻ പ്രദേശങ്ങളിലെ ആളുകൾ നൂഡിൽസ് ഉണ്ടാക്കുന്നതുപോലെയാണ് സിന്ററിംഗ് രീതി. ബോക്സൈറ്റും ചുണ്ണാമ്പുകല്ലും അനുപാതത്തിൽ "കലർത്തി" ഒരു റോട്ടറി ചൂളയിൽ ഉയർന്ന താപനിലയിൽ "ബേക്ക്" ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്. വർക്ക്ഷോപ്പിലെ മാസ്റ്റർ ഷാങ്ങിന് ഒരു അതുല്യമായ കഴിവുണ്ടെന്ന് ഓർമ്മിക്കുക. ജ്വാലയുടെ നിറം നിരീക്ഷിച്ചുകൊണ്ട്, 10 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ കൂടാത്ത പിശകോടെ ചൂളയ്ക്കുള്ളിലെ താപനില അദ്ദേഹത്തിന് നിർണ്ണയിക്കാൻ കഴിയും. ശേഖരിച്ച അനുഭവത്തിന്റെ ഈ "നാടോടി രീതി" കഴിഞ്ഞ വർഷം വരെ ഇൻഫ്രാറെഡ് തെർമൽ ഇമേജിംഗ് സംവിധാനങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് മാറ്റിസ്ഥാപിക്കപ്പെട്ടിരുന്നില്ല.
സംയോജിത രീതി ആദ്യ രണ്ടിന്റെയും സവിശേഷതകൾ സംയോജിപ്പിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു യിൻ-യാങ് ഹോട്ട് പോട്ട് നിർമ്മിക്കുമ്പോൾ, അമ്ല, ക്ഷാര രീതികൾ ഒരേസമയം നടപ്പിലാക്കുന്നു. താഴ്ന്ന ഗ്രേഡ് അയിരുകൾ സംസ്കരിക്കുന്നതിന് ഈ പ്രക്രിയ പ്രത്യേകിച്ചും അനുയോജ്യമാണ്. ഷാൻസി പ്രവിശ്യയിലെ ഒരു പ്രത്യേക സംരംഭത്തിന് സംയോജിത രീതി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിലൂടെ 2.5 എന്ന അലുമിനിയം-സിലിക്കൺ അനുപാതമുള്ള ലീൻ അയിരിന്റെ ഉപയോഗ നിരക്ക് 40% വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിഞ്ഞു.
Ii. മറികടക്കാനുള്ള പാതസാങ്കേതിക നവീകരണം
പരമ്പരാഗത കരകൗശല വിദഗ്ധരുടെ ഊർജ്ജ ഉപഭോഗ പ്രശ്നം വ്യവസായത്തിൽ എപ്പോഴും ഒരു വേദനാജനകമായ വിഷയമാണ്. 2016 ലെ വ്യവസായ ഡാറ്റ കാണിക്കുന്നത് ഒരു ടൺ അലുമിനയ്ക്ക് ശരാശരി വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം 1,350 കിലോവാട്ട്-മണിക്കൂറാണ്, ഇത് ഒരു കുടുംബത്തിന്റെ അര വർഷത്തെ വൈദ്യുതി ഉപഭോഗത്തിന് തുല്യമാണ്. പ്രത്യേക ഉൽപ്രേരകങ്ങൾ ചേർത്ത് ഒരു പ്രത്യേക സംരംഭം വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത "കുറഞ്ഞ താപനില പിരിച്ചുവിടൽ സാങ്കേതികവിദ്യ", പ്രതിപ്രവർത്തന താപനില 280℃ ൽ നിന്ന് 220℃ ആയി കുറയ്ക്കുന്നു. ഇത് മാത്രം 30% ഊർജ്ജം ലാഭിക്കുന്നു.
ഷാൻഡോങ്ങിലെ ഒരു പ്രത്യേക ഫാക്ടറിയിൽ ഞാൻ കണ്ട ദ്രാവകവൽക്കരിച്ച കിടക്ക ഉപകരണങ്ങൾ എന്റെ ധാരണയെ പൂർണ്ണമായും മാറ്റിമറിച്ചു. അഞ്ച് നില ഉയരമുള്ള ഈ "ഉരുക്ക് ഭീമൻ" വാതകത്തിലൂടെ ധാതു പൊടിയെ സസ്പെൻഡ് ചെയ്ത അവസ്ഥയിൽ നിലനിർത്തുന്നു, പരമ്പരാഗത പ്രക്രിയയിൽ പ്രതിപ്രവർത്തന സമയം 6 മണിക്കൂറിൽ നിന്ന് 40 മിനിറ്റായി കുറയ്ക്കുന്നു. അതിലും അതിശയകരമാണ് അതിന്റെ ബുദ്ധിപരമായ നിയന്ത്രണ സംവിധാനം, ഒരു പരമ്പരാഗത ചൈനീസ് ഡോക്ടർ പൾസ് എടുക്കുന്നതുപോലെ തത്സമയം പ്രക്രിയ പാരാമീറ്ററുകൾ ക്രമീകരിക്കാൻ ഇതിന് കഴിയും.
പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദ ഉൽപ്പാദനത്തിന്റെ കാര്യത്തിൽ, വ്യവസായം "മാലിന്യത്തെ നിധിയാക്കി മാറ്റുന്നതിന്റെ" ഒരു അത്ഭുതകരമായ പ്രദർശനം നടത്തുകയാണ്. ഒരുകാലത്ത് മാലിന്യ അവശിഷ്ടമായിരുന്ന ചുവന്ന ചെളി ഇപ്പോൾ സെറാമിക് നാരുകളും റോഡ്‌ബെഡ് മെറ്റീരിയലുകളും ആക്കി മാറ്റാം. കഴിഞ്ഞ വർഷം, ഗ്വാങ്‌സിയിൽ സന്ദർശിച്ച പ്രദർശന പദ്ധതിയിൽ ചുവന്ന ചെളിയിൽ നിന്ന് തീപിടിക്കാത്ത നിർമ്മാണ വസ്തുക്കൾ പോലും നിർമ്മിച്ചു, വിപണി വില പരമ്പരാഗത ഉൽപ്പന്നങ്ങളേക്കാൾ 15% കൂടുതലായിരുന്നു.
III. ഭാവി വികസനത്തിനുള്ള അനന്ത സാധ്യതകൾ
നാനോ-അലുമിന തയ്യാറാക്കുന്നത് വസ്തുക്കളുടെ മേഖലയിലെ "സൂക്ഷ്മ-ശിൽപ കല" ആയി കണക്കാക്കാം. ലബോറട്ടറിയിൽ കാണുന്ന സൂപ്പർക്രിട്ടിക്കൽ ഉണക്കൽ ഉപകരണങ്ങൾ തന്മാത്രാ തലത്തിൽ കണങ്ങളുടെ വളർച്ച നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിയും, കൂടാതെ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന നാനോ-പൊടികൾ പൂമ്പൊടിയേക്കാൾ മികച്ചതാണ്. ലിഥിയം ബാറ്ററി സെപ്പറേറ്ററുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ ഈ മെറ്റീരിയൽ ബാറ്ററി ആയുസ്സ് ഇരട്ടിയാക്കും.
മൈക്രോവേവ്സിന്ററിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ എനിക്ക് വീട്ടിലെ മൈക്രോവേവ് ഓവനെ ഓർമ്മിപ്പിക്കുന്നു. വ്യത്യാസം എന്തെന്നാൽ, വ്യാവസായിക-ഗ്രേഡ് മൈക്രോവേവ് ഉപകരണങ്ങൾക്ക് 3 മിനിറ്റിനുള്ളിൽ 1600℃ വരെ ചൂടാക്കാൻ കഴിയും, കൂടാതെ അവയുടെ ഊർജ്ജ ഉപഭോഗം പരമ്പരാഗത ഇലക്ട്രിക് ചൂളകളേക്കാൾ മൂന്നിലൊന്ന് മാത്രമാണ്. അതിലും മികച്ചത്, ഈ ചൂടാക്കൽ രീതിക്ക് മെറ്റീരിയലിന്റെ സൂക്ഷ്മഘടന മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയും. ഒരു പ്രത്യേക സൈനിക വ്യാവസായിക സംരംഭം ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിക്കുന്ന അലുമിന സെറാമിക്സിന് വജ്രത്തിന് തുല്യമായ കാഠിന്യമുണ്ട്.
ബുദ്ധിപരമായ പരിവർത്തനം വരുത്തുന്ന ഏറ്റവും വ്യക്തമായ മാറ്റം കൺട്രോൾ റൂമിലെ വലിയ സ്‌ക്രീനാണ്. ഇരുപത് വർഷങ്ങൾക്ക് മുമ്പ്, വിദഗ്ധ തൊഴിലാളികൾ റെക്കോർഡ് ബുക്കുകളുമായി ഉപകരണ മുറിയിൽ ചുറ്റിനടന്നു. ഇപ്പോൾ, യുവാക്കൾക്ക് മൗസിന്റെ ഏതാനും ക്ലിക്കുകളിലൂടെ മുഴുവൻ പ്രക്രിയ നിരീക്ഷണവും പൂർത്തിയാക്കാൻ കഴിയും. എന്നാൽ രസകരമെന്നു പറയട്ടെ, ഏറ്റവും മുതിർന്ന പ്രക്രിയ എഞ്ചിനീയർമാർ AI സിസ്റ്റത്തിന്റെ "അധ്യാപകർ" ആയി മാറിയിരിക്കുന്നു, പതിറ്റാണ്ടുകളുടെ അനുഭവത്തെ അൽഗോരിതമിക് ലോജിക്കിലേക്ക് പരിവർത്തനം ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്.
അയിരിൽ നിന്ന് ഉയർന്ന പരിശുദ്ധിയുള്ള അലുമിനയിലേക്കുള്ള പരിവർത്തനം ഭൗതികവും രാസപരവുമായ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളുടെ വ്യാഖ്യാനം മാത്രമല്ല, മനുഷ്യന്റെ ജ്ഞാനത്തിന്റെ ഒരു സ്ഫടികവൽക്കരണം കൂടിയാണ്. 5G സ്മാർട്ട് ഫാക്ടറികൾ മാസ്റ്റർ കരകൗശല വിദഗ്ധരുടെ "കൈകൊണ്ട് അനുഭവിച്ച അനുഭവം" നേടുമ്പോൾ, നാനോ ടെക്നോളജി പരമ്പരാഗത ചൂളകളുമായി സംവദിക്കുമ്പോൾ, ഈ നൂറ്റാണ്ട് നീണ്ട സാങ്കേതിക പരിണാമം അവസാനിച്ചിട്ടില്ല. ഒരുപക്ഷേ, ഏറ്റവും പുതിയ വ്യവസായ ധവളപത്രം പ്രവചിക്കുന്നതുപോലെ, അലുമിന ഉൽപാദനത്തിന്റെ അടുത്ത തലമുറ "ആറ്റോമിക്-ലെവൽ നിർമ്മാണത്തിലേക്ക്" നീങ്ങും. എന്നിരുന്നാലും, സാങ്കേതികവിദ്യ എങ്ങനെ കുതിച്ചാലും, പ്രായോഗിക ആവശ്യങ്ങൾ പരിഹരിക്കുന്നതും യഥാർത്ഥ മൂല്യം സൃഷ്ടിക്കുന്നതുമാണ് സാങ്കേതിക നവീകരണത്തിന്റെ ശാശ്വത കോർഡിനേറ്റുകൾ.