Хөнгөн цагааны ислийн нунтаг: бүтээгдэхүүний гүйцэтгэлийг сайжруулах ид шидийн нунтаг
Үйлдвэрийн цехэд Лао Ли өмнөө байгаа бүтээгдэхүүний багцын талаар санаа зовж байв: энэ багцыг галд авсны дараакерамик суурь, гадаргуу дээр үргэлж жижигхэн хагарал байдаг байсан бөгөөд зуухны температурыг хэрхэн тохируулсан ч нөлөө багатай байв. Лао Ван ирээд хэсэг харж байгаад гартаа цагаан нунтагтай уут авав: “Үүнээс нэмж үзээрэй, Лао Ли, магадгүй энэ нь ажиллах байх.” Лао Ван үйлдвэрийн техникийн мастер. Тэр тийм ч их ярьдаггүй ч үргэлж янз бүрийн шинэ материалын талаар бодох дуртай. Лао Ли уутыг хагас дутуу авч, шошгон дээр нь “хөнгөн цагааны ислийн нунтаг” гэж бичсэн байхыг харав.
Хөнгөн цагааны нунтагЭнэ нэр нь лабораторийн энгийн цагаан нунтаг шиг энгийн сонсогдож байна. Энэ нь яаж хэцүү асуудлыг шийдэж чадах "шидэт нунтаг" байж чадаж байна вэ? Гэвч Лао Ван итгэлтэйгээр үүнийг зааж: "Үүнийг дутуу үнэлж болохгүй. Чадвараараа энэ нь таны толгойн олон асуудлыг үнэхээр шийдэж чадна" гэж хэлэв.
Лао Ван яагаад энэ үл мэдэгдэх цагаан нунтагыг тийм их биширдэг вэ? Үүний шалтгаан нь үнэндээ энгийн - бид бүхэл бүтэн материаллаг ертөнцийг амархан өөрчилж чадахгүй үед гол гүйцэтгэлийг өөрчлөхийн тулд "шидэт нунтаг" нэмж үзэхийг оролдож болно. Жишээлбэл, уламжлалт керамик нь хангалттай бат бөх биш бөгөөд хагаралд өртөмтгий; металл нь өндөр температурын исэлдэлтэд тэсвэртэй биш; хуванцар нь дулаан дамжуулалт муутай үед хөнгөнцагааны ислийн нунтаг чимээгүйхэн гарч ирэн эдгээр гол асуудлыг шийдвэрлэх "шалгах чулуу" болдог.
Лао Ван нэгэнтээ үүнтэй төстэй асуудалтай тулгарсан. Тэр жил тэрээр хатуу, бат бөх, өндөр температурт тэсвэртэй байх шаардлагатай тусгай керамик эд анги үйлдвэрлэх үүрэгтэй байв.Уламжлалт керамик материалуудгалладаг бөгөөд бат бэх нь хангалттай боловч хүрэхэд хэврэг шилэн хэлтэрхий шиг хэврэг хагардаг. Тэрээр багийнхаа удирдсан лабораторид тоо томшгүй олон өдөр шөнө тэсэж, томъёог нь дахин дахин тохируулж, зуух бүрийг галлахад хүргэсэн боловч үр дүнд нь бат бэх нь стандартад нийцээгүй эсвэл хэврэг чанар нь хэт өндөр байсан бөгөөд үргэлж хэврэгших ирмэг дээр байв.
"Тэр өдрүүд үнэхээр тархийг шатааж, би маш их үс унагасан" гэж Лао Ван хожим нь дурссан байдаг. Эцэст нь тэд керамик түүхий эдэд нарийн боловсруулсан өндөр цэвэршилттэй хөнгөнцагааны нунтагыг тодорхой хэмжээгээр нэмэхийг оролдсон. Зуухыг дахин онгойлгоход гайхамшиг тохиолдсон: шинээр шатаасан керамик эд ангиуд тогшиход гүн бөгөөд тааламжтай дуу чимээ гаргаж байв. Хүчээр хагалах гэж оролдоход энэ нь хүчийг тэсвэрлэж, амархан хагарахгүй болсон - хөнгөнцагааны хэсгүүд матрицад жигд тархсан байсан бөгөөд дотор нь үл үзэгдэх хатуу сүлжээ сүлжиж байгаа мэт байсан нь хатуулгийг мэдэгдэхүйц сайжруулаад зогсохгүй цохилтын энергийг чимээгүйхэн шингээж, хэврэг байдлыг эрс сайжруулсан.
Яагаад вэ?хөнгөнцагааны нунтагИйм "ид шид" байдаг уу? Лао Ван цаасан дээр жижигхэн бөөмс зурж үзэв: "Хар даа, энэ жижиг хөнгөнцагаан бөөмс нь байгалийн индранилтай харьцуулахуйц маш өндөр хатуулагтай, нэгдүгээр зэрэглэлийн элэгдэлд тэсвэртэй." Тэр түр зогсов, "Хамгийн чухал нь энэ нь өндөр температурт тэсвэртэй бөгөөд химийн шинж чанар нь Тай уул шиг тогтвортой. Энэ нь өндөр температурын галд мөн чанараа өөрчлөхгүй, хүчтэй хүчил, шүлтэд толгойгоо амархан бөхийлгөдөггүй. Түүнээс гадна, энэ нь бас сайн дулаан дамжуулагч бөгөөд дотор нь дулаан маш хурдан урсдаг."
Эдгээр бие даасан мэт санагдах шинж чанаруудыг бусад материалд зөв нэвтрүүлсний дараа энэ нь чулууг алт болгохтой адил юм. Жишээлбэл, үүнийг керамик дээр нэмэх нь керамикийн бат бөх, хатуулагийг сайжруулж чадна; металл суурьтай нийлмэл материалд нэвтрүүлэх нь тэдгээрийн элэгдэлд тэсвэртэй байдал, өндөр температурт тэсвэртэй байдлыг ихээхэн нэмэгдүүлдэг; хуванцар ертөнцөд нэмэх нь хуванцарыг дулааныг хурдан дамжуулах боломжийг олгодог.
Электроникийн салбарт,хөнгөнцагааны нунтагмөн "ид шид" үзүүлдэг. Өнөө үед ямар өндөр зэрэглэлийн гар утас эсвэл зөөврийн компьютер ажиллах явцад дотоод халаалтын талаар санаа зовохгүй байна вэ? Хэрэв нарийн электрон эд ангиудын үүсгэсэн дулааныг хурдан тарааж чадахгүй бол ажиллагаа нь хамгийн сайндаа удаан, хамгийн муудаа чип гэмтэх болно. Инженерүүд өндөр дулаан дамжуулалттай хөнгөнцагааны нунтагыг тусгай дулаан дамжуулагч силикон эсвэл инженерийн хуванцар болгон ухаалгаар дүүргэдэг. Хөнгөнцагааны нунтаг агуулсан эдгээр материалыг дулааны үүсгүүрийн гол бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд нямбай бэхэлсэн бөгөөд энэ нь чип дээрх огцом дулааныг дулаан тархалтын бүрхүүл рүү хурдан бөгөөд үр дүнтэй чиглүүлдэг үнэнч "дулаан дамжуулалтын зам" шиг юм. Туршилтын өгөгдлөөс харахад ижил нөхцөлд хөнгөнцагааны нунтаг агуулсан дулаан дамжуулагч материал ашигладаг бүтээгдэхүүний гол температурыг уламжлалт материалтай харьцуулахад арав эсвэл бүр хэдэн арван градусаар мэдэгдэхүйц бууруулж, тоног төхөөрөмж хүчирхэг гүйцэтгэлийн гаралтын дор тайван, тогтвортой ажиллах боломжтой хэвээр байгааг харуулж байна.
Лао Ван ихэвчлэн: “Жинхэнэ 'ид шид' нь нунтагт өөрөө биш, харин бид асуудлыг хэрхэн ойлгож, гүйцэтгэлийг ашиглаж чадах гол зүйлийг хэрхэн олж байгаад оршдог” гэж хэлдэг байв. Хөнгөн цагааны ислийн нунтагны чадвар нь юунаас ч бий болоогүй, харин өөрийн гэсэн гайхалтай шинж чанараас үүдэлтэй бөгөөд бусад материалд зохих ёсоор нэгтгэгдсэн тул чухал мөчид чимээгүйхэн хүчээ гаргаж, ялзралыг ид шид болгон хувиргаж чаддаг.
Шөнө орой Лао Ван оффис дээрээ шинэ материалын томъёо судалж байсан бөгөөд гэрэл түүний төвлөрсөн биеийг тусгаж байв. Цонхны гадна чимээгүй ноёрхож, зөвхөнхөнгөнцагааны нунтаг Түүний гарт тоо томшгүй олон жижиг од шиг гэрлийн дор бүдэгхэн цагаан гялбаа гялалзаж байв. Энэхүү энгийн мэт харагддаг нунтаг нь тоо томшгүй олон ижил төстэй шөнө янз бүрийн даалгавар гүйцэтгэж, янз бүрийн материалд чимээгүйхэн нэгдэж, илүү хатуу, элэгдэлд тэсвэртэй шалыг дэмжиж, нарийн электрон тоног төхөөрөмжийн урт хугацааны, тайван ажиллагааг хангаж, онцгой орчинд тусгай эд ангиудын найдвартай байдлыг хамгаалж байв. Материалын шинжлэх ухааны үнэ цэнэ нь энгийн зүйлсийн боломжийг хэрхэн ашиглаж, саад бэрхшээлийг даван туулж, үр ашгийг дээшлүүлэх гол тулгуур цэг болгоход оршино.
Дараагийн удаа та материаллаг гүйцэтгэлийн саад бэрхшээлтэй тулгарахдаа өөрөөсөө ингэж асуугаарай: Тэр чухал ид шидийн мөчийг бий болгохын тулд сэрэхийг чимээгүйхэн хүлээж буй "хөнгөн цагааны ислийн нунтаг" танд байна уу? Энэ үнэн үү?