Taighde agus Feidhmiú Stádas Forbartha Cúr Miotail

Is ábhar miotail scagach é cúr miotail a fhoirmíonn boilgeoga iomadúla sa mhaitrís miotail, ar a dtugtar cúr miotail scagach freisin. Toisc go bhfuil an dá airíonna miotail aige agus roinnt airíonna fisiceacha speisialta neamh-mhiotail, fuair sé aird fhorleathan sa bhaile agus thar lear. Le blianta beaga anuas, tá dul chun cinn mór déanta sa taighde teoiriciúil ar fhorbairt, cur i bhfeidhm agus forbairt miotail cúr agus a chuid maoine struchtúracha.

1. Forbhreathnú ar fhorbairt miotail cúr sa bhaile agus thar lear

Ós rud é gur chuir SOSNIK sna Stáit Aontaithe mearcair le alúmanam chun alúmanam cúr a tháirgeadh i 1948, tá go leor oibre déanta ag taighdeoirí ar ullmhú, ar thaighde feidhmíochta, agus ar fhorbairt iarratais ar mhiotal cúr. Tá an córas modh socraithe go ginearálta, is féidir a roinnt ina mhodh réitigh, modh taiscí miotail, modh miotalóireacht púdair, modh taisce spraeála, etc. Ina measc, is é an modh réitigh an ceann is eacnamaí, agus tá dul chun cinn mór déanta aige maidir le cur i bhfeidhm praiticiúil le déanaí. blianta. Mar shampla, d'éirigh le Cuideachta Roa Mheiriceá agus na Stáit Aontaithe agus an tSeapáin na gráid cóimhiotal luaidhe de 7075 agus próifílí alúmanam cúr ALMAG35 a tháirgeadh tríd an modh cúrála díreach agus an modh réitigh infheistíochta faoi seach.

Ó chuma cúr miotail go dtí na 1970í agus na 1980í, dhírigh an taighde go príomha ar ullmhú cúr miotail. Mar shampla, tá spreagadh mór ag réiteach na faidhbe a bhaineann le méadú ar shlaodacht in ullmhú cúr alúmanaim le haghaidh ullmhú cúr alúmanaim; ina theannta sin, tá moladh agus cur i bhfeidhm an mheicníocht croí mboilgeog chun cinn mór in ullmhú miotail cúr. Tá an teoiric cosúil le gníomhaire nucleating a chur leis an bpróiseas soladú miotail, rud a fhágann gur féidir cúr miotail a fhoirmiú go díreach.

Anois tá táirgeadh alúmanam cúr in ann táirgeadh leanúnach a dhéanamh ón bpróiseas cúr go dtí an próiseas foirmithe.

(A) Le haghaidh táirgeadh leanúnach alúmanam mór; (B) Le haghaidh táirgeadh leanúnach plátaí móra le tiús áirithe; (c) Maidir le teilgin is féidir a úsáid chun cruth áirithe a tháirgeadh; (D) Le haghaidh táirgeadh leanúnach ar réitigh cruth áirithe. Is é an modh seo ná cúr miotail leáite cobhsaí a fháil de réir an chroí-teoiric mboilgeog, agus ansin é a tharraingt amach le haghaidh múnlú chun táirge críochnaithe den chruth atá ag teastáil a fháil.

Ar an láimh eile, tá go leor daonchumhachta agus acmhainní ábhartha infheistithe ag tíortha éagsúla chun feabhas a chur ar airíonna miotail cúr, agus cuimsíonn an t-ábhar taighde go príomha cóimhiotal, cóireáil teasa, athneartú snáithíní nó modhanna athneartaithe eile de mhiotal cúr. Ina measc, is é an t-ábhar cúr scagach ard-neart Gasser arna fhorbairt ag metallurgist Úcráinis Shapovalov an ceann is gnách. Tá ardleibhéal sláine struchtúrach ag an ábhar seo agus tá neart agus stiffness i bhfad níos airde aige ná na hábhair cúr scagach traidisiúnta.

Ina theannta sin, le blianta beaga anuas, rinneadh staidéar córasach ar chúr miotail go teoiriciúil freisin. Ar an gcéad dul síos, sa taighde ar pharaiméadair struchtúracha cúr miotail, mothaíonn daoine níos mó agus níos mó sainiúlacht cúr miotail sa struchtúr fisiceach, ní hamháin gur ábhar struchtúrach é, ach ábhar ilfheidhmeach le go leor airíonna fisiceacha. Is féidir a chuid airíonna speisialta a fháil amach óna struchtúr. Mar shampla, tomhas agus taighde porosity oscailte agus porosity dúnta phiocháin miotail cúr, tomhas staitistiúil ar mhéid pore, tomhas achar dromchla sonrach agus tionchar na bparaiméadar seo ar fheidhmíocht miotail cúr. Ar an dara dul síos, is éard atá i gceist le staidéar a dhéanamh ar airíonna miotail cúr, mar shampla tréithe dífhoirmithe, tréithe ionsú fuaime agus tréithe cuimilte inmheánacha damping miotail cúr. Soláthraíonn na staidéir seo bonn teoiriciúil do thaighde feidhmeach.

Tá éachtaí móra déanta maidir le cur i bhfeidhm agus taighde miotail cúr, agus ullmhaíodh píosaí beaga agus móra agus chuaigh siad isteach sa chéim de tháirgeadh agus cur i bhfeidhm trialach. Mar shampla, úsáidtear an cúr alúmanam a tháirgtear ag Sumitomo Electric Co., Ltd na Seapáine chun roinnt páirteanna gluaisteán agus páirteanna cainteoirí teas-resistant agus scríobach-resistant a mhonarú; ar iarnróid, úsáidtear cúr alúmanaim chun ballaí fuaimdhíonach a dhéanamh le haghaidh seomraí giniúna cumhachta aerchóirithe. Ina theannta sin, úsáidtear alúmanam cúr freisin mar ábhar feiste turraing-dhíonach le haghaidh ionstraimí beachta.

Níor thosaigh taighde baile ar mhiotal cúr ach sna 1980í. Tar éis níos mó ná 10 mbliana d'iniúchadh agus taighde, tá roinnt aonad taighde ar nós Ollscoil Oirdheisceart, Acadamh Eolaíochtaí Guizhou, Ollscoil Teicneolaíochta Dalian, Southwest Alúmanam Próiseáil Factory tar éis máistreacht ar dtús ar mhodh táirgthe miotail cúr. Ina measc, is iad Ollscoil Oirdheisceart agus Acadamh Eolaíochtaí Guizhou na cinn is forbartha. Go háirithe, d'éirigh le Acadamh Eolaíochtaí Guizhou próifílí cúr alúmanaim ar scála mór a tháirgeadh trí úsáid a bhaint as an modh cúrála díreach le gníomhairí cúr saor. Tar éis tástáil a dhéanamh ag Institiúid Acoustics Acadamh Eolaíochtaí na Síne agus aonaid eile, tá táscairí táirgí eachtracha comhchosúla bainte amach ag an ionsú fuaime, sciath, ionsú turraing agus friotaíocht tionchair, meáchanlár sonrach Agus táscairí feidhmíochta eile. Faoi láthair, tá Ollscoil Oirdheisceart an-ghníomhach sa taighde ar ullmhú agus airíonna miotail cúr. Díríonn siad go príomha ar ullmhú alúmanam cúr tríd an modh púscadh, agus rinne siad turgnaimh ionsamhlúcháin ar an modh púscadh agus d'ullmhaigh siad an t-alúmanam cúr tríd an modh púscadh. Ábhair chomhchodacha polaiméire, d'éirigh le hOllscoil Teicneolaíochta Hebei cúr iarainn ard-leá a ullmhú trí ghníomhairí foirmithe pore a chur leis, agus baineadh amach torthaí sásúla.

Maidir le hullmhú miotail cúr, tá go leor taighde intíre ar mhodh cúrála, modh metallurgical agus modh síothlaithe, agus go bunúsach tá siad tar éis teacht suas le leibhéal na dtíortha forbartha eachtracha, ach tá an taighde ar an modh táirgthe leanúnach fós bán, agus ní mór é a fhorbairt chun oiriúnú do choinníollacha baile. Modh táirgthe leanúnach.

I dtéarmaí feidhmíochta teoiriciúil, tá taighde baile sách luath, agus tá an réimse taighde go bunúsach ag an leibhéal tosaigh idirnáisiúnta, mar shampla paraiméadair struchtúracha miotail cúr a thomhas, feidhmíocht laghdaithe torainn, feidhmíocht ionsú fuaime faoi uisce, feidhmíocht damping, etc. Tá go leor taighde déanta , agus baineadh amach torthaí suntasacha . Tá líon na pores sa mhiotail cúr ollmhór agus tá na méideanna difriúla. Tá sé thar a bheith deacair na paraiméadair struchtúracha seo a thomhas de láimh. Sa litríocht, cuirtear faisnéis ghrafach na miotail cúr isteach sa ríomhaire agus déantar próiseáil sonraí chun trastomhas meán agus dáileadh méid pore na bpiocháin a thomhas. Réitíonn sé an fhadhb a bhaineann le paraiméadair struchtúracha miotail cúr a thomhas. Is cineál ábhar éadrom agus taise ard é cúr miotail le síolta ionsú ardfhuinnimh. Is é a thréith mhaolaithe ná cuimilte inmheánach neamhlíneach a bhfuil dlúthbhaint aige leis an aimplitiúid brú, ach nach bhfuil gaol suntasach aige leis an minicíocht brú. Níor tuairiscíodh an taighde sa réimse seo ach thar lear i 1998.

I dtéarmaí iarratais, is beag taighde intíre atá ann. Cé go bhfuil go leor féidearthachtaí iarratais molta ag an taighde ar fheidhmíocht theoiriciúil, déantar é a dhíchúpláil ó fhorbairt iarratais, agus níl aon tuarascáil ar chur i bhfeidhm miotail cúr.

2. Stádas ullmhúcháin d'iarann ​​​​cúr

Cé go bhfuil stair beagnach 50 bliain ag cúr miotail, tá taighde agus forbairt cúr miotail bunaithe ar mhiotail éadroma den chuid is mó, go háirithe is é an taighde ar alúmanam cúr an ceann is fairsinge. Tá sé seo mar gheall ar an leáphointe íseal alúmanaim agus a chóimhiotail, dea-airíonna réitigh, agus láimhseáil éasca le miotail leáite. Ina theannta sin, cuimsíonn na hábhair is féidir a úsáid chun miotail cúr a dhéanamh miotail leáphointe íseal mar cu, Zn agus a gcóimhiotail, ach níl na hábhair seo i bhfad níos fairsinge ná taighde agus forbairt alúmanam cúr.

Maidir le taighde cúr miotail pointe leá ard, tá cóimhiotail Ni-bhunaithe, Ti-bhunaithe agus D-bhunaithe den chuid is mó, agus is é an modh táirgthe den chuid is mó shintéiriú miotalóireacht púdair. Níor tháinig tuairiscí maidir leis seo ach le blianta beaga anuas, mar shampla cóimhiotail bunaithe ar Ni a úsáid chun leictreoidí tanaí scagach a tháirgeadh.

Tá na tuarascálacha taighde ar iarann ​​cúr fiú níos teirce, ní aimsítear ach cúpla tuairisc ghaolmhar ar mhiotal cúr óir Taiwan ina bhfuil iarann, is é ceann Cu-Fe. Tá táirgeadh miotail cúr sn, ina bhfuil an t-ábhar Fe (codán mais) 60 faoin gcéad go 80 faoin gcéad, agus an cu 10 faoin gcéad go 30 faoin gcéad , a fhaightear trí shintéiriú miotalóireacht púdair, agus is é a porosity 10 faoin gcéad go 35 faoin gcéad. [3U]; Fe-Cr-AI eile. Is ionann RE Taijin, Fe agus 70 faoin gcéad ~ 8O faoin gcéad, a tháirgtear freisin trí mhodh shintéirithe, tá Fe ann i bhfoirm snáithíní"; tá púdar Fe agus púdar miotail eile cloí le struchtúr greille roisín greamaitheach, agus ansin é a shintéiriú chun a fháil bileog cúr miotail tanaí, a úsáidtear mar leictreoid Ina theannta sin, tá tuarascálacha ar ullmhú cúr iarainn ag an modh púscadh, agus tuarascálacha ar ullmhú cúr iarainn ag an modh liathróid log, ach ní raibh siad tóir. .

I bhfocal, níl ullmhú agus cur i bhfeidhm cúr iarainn ard-leá ach ina thús, agus tá an modh sách casta agus simplí. Dá bhrí sin, is gá taighde agus forbairt a dhéanamh ar mhodhanna ullmhúcháin le haghaidh cúr iarainn ard-leá agus miotail ard-leáphointe eile agus a gcóimhiotail, ionas go n-úsáidfear iad a luaithe is féidir leis an ábhar feidhmiúil seo a bhfuil go leor airíonna speisialta aige, cuireann sé leis an gcine daonna.

3. Saintréithe agus iarratais cúr miotail

Ós rud é go bhfuil go leor poill sa mhiotail cúr, beidh tionchar ag méid, líon, aonfhoirmeacht, nascacht agus dúnadh na bpoll ar a fheidhmíocht.

3.1 Paraiméadair agus tréithe struchtúracha

1) Méid pore: Tagraíonn méid pore go ginearálta do thrastomhas meán na bpiocháin, arb é bunpharaiméadar miotail cúr é. Tá méid pore miotail cúr go ginearálta níos mó, O. 1-10mm nó níos mó (go ginearálta, níl oscailt miotail mhiotaleolaíocht púdair níos mó ná 0.3mm).

2) porosity iomlán, porosity éifeachtach: Tagraíonn porosity iomlán don chóimheas idir an toirt atá á áitiú ag pores leis an toirt iomlán (is féidir a fháil tríd an modh meáite). Ós rud é nach bhfuil gach pores ceangailte lena chéile, tugtar an porosity éifeachtach ar an gcóimheas idir na pores ceangailte leis an toirt iomlán. Ach amháin nuair a bhíonn gach pores ceangailte, tá an porosity L iomlán comhionann leis an porosity L éifeachtach. Tá porosity cúr miotail sách ard, agus tá a porosity idir 40 faoin gcéad agus 90 faoin gcéad.

3) Trí porosity: is é an cóimheas idir an trastomhas cainéal pore meán agus an trastomhas pore meán ar aon chuid an porosity trí.

4) Domhantarraingt sonrach agus achar dromchla sonrach: tá meáchan sonrach miotail cúr éadrom. Go ginearálta, níl ach 1/}10-3/5 den toirt céanna miotail. Tá achar dromchla sonrach níos mó, arb é lO-40cm²/cm³

3.2 Tréithe feidhmíochta

3.2.1 Meáchan éadrom agus meáchanlár sonrach beag

Toisc go bhfuil go leor poill mhóra agus bheaga sa mhaitrís miotail, is léir go bhfuil an t-ábhar seo éadrom i meáchan. Tá an meáchanlár sonrach beag. Tá meáchan sonrach alúmanam cúr sa raon ó {{{0}}.2 go 0.5 g/cm, agus níl a mheánluach ach 1/10 de luach alúmanaim.

3.2.2 Airíonna meicniúla

Tá neart teanntachta na miotail cúr sách íseal. Tá an neart sonrach sách íseal freisin, ach tá an neart comhbhrúiteach agus an neart flexural ard. Níl neart teanntachta alúmanam cúr ach thart ar 1/100 de sin d'alúmanam, agus tá an neart sonrach thart ar 1/10 de sin d'alúmanam. Tá inseachtacht íseal ag alúmanam cúr. Mar shampla, níl an insínteacht alúmanam miotail ag cúr alúmanam, agus ní tharlaíonn beagnach aon dífhoirmiúchán plaisteach faoi bhrú. Tá modúl leaisteacha alúmanaim cúráilte arna thomhas trí thástáil lúbthachta thart ar 1/50-1/100 de sin cóimhiotal alúmanaim.

3.2.3 Saintréithe ionsú fuinnimh turraing

Tá líonra uathúil ag an ábhar miotail cúr, struchtúr scagach neamhthreorach, agus níl aon éifeacht rebound. Trí thástáil strus-bhrú an ábhair seo, fuarthas amach go bhfuil a chuid brú chun deiridh go láidir ar an strus, agus sa chuar brú-strus comhbhrúiteach E líne Ina bhfuil ardchlár fada, is ábhar é cúr miotail a bhfuil ard-airíonna ionsú fuinnimh aige.

3.2.4 Airíonna teirmeachfhisiceacha

Go ginearálta tá friotaíocht teasa ard ag miotail foamed, fiú má shroicheann an teocht pointe leá an chóimhiotail bonn, ní dhéanfaidh sé a dhíscaoileadh. Mar shampla, tá raon teochta de 560-640 ag cóimhiotail ALMAG. C, ach téitear an cóimhiotal cúr cóimhiotail ALMAG go 1400 san atmaisféar. Ní thuaslagann C ach an oiread.

3.2.5 Feidhmíocht tarchuir

Is cineál forc é an tréscaoilteacht de chúr miotail trícheall. Trí struchtúr pore miotail cúr a choigeartú (cosúil le porosity, méid pore, trí porosity, etc.). Is féidir ábhair mhiotail foamed le ceanglais tréscaoilteachta éagsúla a fháil.

3.2.6 Fuaimíocht agus Leictreachas

Maidir le cúr miotail trí-pholl, nuair a théann an tonn fuaime i dteagmháil leis an dromchla miotail, téann sé isteach i bpoll an chúr miotail trí mhachnamh idirleata, agus déanann creathadh inmheánach na miotail an fuinneamh fuaime a thiontú go fuinneamh teasa, a bhfuil ról aige i laghdú torainn. . Baineadh úsáid as tonnta leictreamaighnéadacha chun miotail cúr a thástáil, agus fuarthas amach go raibh éifeacht ag miotail cúr freisin dtonnta leictreamaighnéadacha a ionsú, agus mar sin bhí éifeacht sciath ag miotail cúr ar thonnta leictreamaighnéadacha freisin.

3.3 Feidhmiú miotail cúr

I bhfianaise na gcineálacha éagsúla miotail cúr a luaitear thuas, tá go leor réimsí iarratais comhfhreagracha de mhiotal cúr. Is é an gá atá le cur i bhfeidhm freisin an tábhacht a bhaineann le forbairt an chineál nua ábhar seo.

3.3.1 Úsáid a bhaint as airíonna teirmfisiúla den scoth

Tá achar dromchla mór sonrach ag miotail foamed, agus is féidir é a úsáid chun malartóirí teasa agus radaitheoirí a dhéanamh le haghaidh miotail cúr trí chealla; le haghaidh miotail cúr cille dúnta, is féidir é a úsáid mar ábhar inslithe theirmigh.

3.3.2 Úsáid a bhaint as na saintréithe ionsú fuinnimh turraing

Tá sé ar cheann de na húsáidí tábhachtacha a bhaineann le miotail chúr chun maoláin agus maolaitheoirí turrainge a mhonarú. Réimsíonn a fheidhmchláir ó sciath iarmharta an ghluaisteáin go trealamh tuirlingthe an spásárthaigh, agus úsáideadh go rathúil é in ardaitheoirí, padáin sábhála iompair, agus líneálacha ionsúcháin fuinnimh le haghaidh sciatha meilte ardluais.

3.3.3 Tréscaoilteacht a úsáid

Ag baint úsáide as tréscaoilteacht cúr miotail, is féidir é a úsáid mar ábhar tábhachtach le haghaidh ullmhú scagairí. I gcomparáid le miotalóireacht púdair miotail scagach, tá tréithe méid pore mór agus porosity ard, agus tá raon leathan feidhmchlár ag an scagaire a dhéantar leis, ar féidir é a úsáid chun cáithníní soladacha a scagadh ó leacht, aer nó sruthanna aeir eile.

3.3.4 Airíonna fuaimiúla agus leictreamaighnéadacha a úsáid

Ag baint úsáide as airíonna ionsúcháin fuaime miotail cúr, úsáidtear é go príomha le haghaidh laghdú torainn agus laghdú torainn, mar shampla mufflers tanúcháin do ghléasraí cumhachta gaile, uirlisí aeroibrithe, gluaisteáin, etc. Sa tSeapáin, fuarthas torthaí geallta sa traein ardluais seomraí gineadóra, stiúideonna taifeadta raidió, agus ionsú fuaime Shinkansen.

3.3.5 Úsáidí eile

Is féidir miotail mboilgeog a úsáid freisin sa tionscal tógála, mar shampla páirteanna maisiúla taobh istigh agus taobh amuigh d'fhoirgnimh, imbhallaí, ballaí, srl .; is féidir é a úsáid freisin mar sheasamh ríomhaire; boscaí pacáistithe éagsúla, etc. … Ag baint úsáide as an fhriotaíocht dóiteáin de mhiotal cúr, is féidir é a úsáid le haghaidh ábhar teasfhulangacha i dtionscail mar thógáil; nó trína poill a phróiseáil, is féidir é a úsáid le haghaidh ábhair lasair-retardant. I dtionscal ceimiceach, is féidir é a úsáid mar iompróir catalaíoch. Ina theannta sin, is féidir cúr miotail a úsáid freisin mar leictreoid scagach.

Go hachomair, tá cur i bhfeidhm miotail cúr sách fairsing, is féidir é a úsáid i go leor réimsí cosúil le tionscal tógála, tionscal eitlíochta, tionscal ríomhaireachta, tionscal iompair agus pacáistithe, agus le feabhas leanúnach ar phróiseas táirgthe miotail cúr agus a chuid taighde agus forbairt Leis an doimhniú leanúnach, tá réimse iarratais na miotail cúr fós ag leathnú. Dá bhrí sin, tá luach iarratais praiticiúil iontach ag taighde agus forbairt miotail cúr.