Соронзон материал дахь хөнгөн цагааны оксидын өвөрмөц хувь нэмэр
Өндөр хурдны серво мотор эсвэл хүчирхэг хөтөчийг шинэ эрчим хүчний тээврийн хэрэгсэлд задлахдаа нарийн соронзон материал үргэлж гол цөмд байдгийг олж мэдэх болно. Инженерүүд соронзны хүч ба үлдэгдэл соронзон хүч чадлын талаар ярилцаж байх үед цөөхөн хүн энгийн мэт санагдах цагаан нунтаг болохыг анзаарах болно.хөнгөн цагааны нунтаг(Al₂O₃), “хөшигний ард” баатрын дүрд чимээгүйхэн тоглож байна. Энэ нь соронзгүй боловч соронзон материалын гүйцэтгэлийг өөрчилж чаддаг; энэ нь цахилгаан дамжуулах чадваргүй боловч гүйдлийг хувиргах үр ашигт гүн нөлөө үзүүлдэг. Хамгийн дээд зэргийн соронзон шинж чанарыг эрэлхийлдэг орчин үеийн үйлдвэрлэлд хөнгөн цагааны нунтгийн онцгой хувь нэмэр улам бүр тодорхой харагдаж байна.
Ферритүүдийн хаант улсад энэ нь "үр тарианы хилийн илбэчин"
Зөөлөн феррит үйлдвэрлэх том цех рүү ороход агаар нь өндөр температурт синтерингийн онцгой үнэрээр дүүрдэг. Үйлдвэрийн дамжааны мастер Жан өвгөн: "Өмнө нь манган-цайрын феррит хийх нь боовыг уураар жигнэхтэй адил байсан. Халуун бага зэрэг муудвал дотор нь "чанасан" нүх сүв үүсч, алдагдал нь буурахгүй байсан" гэж байнга ярьдаг. Өнөөдөр бага хэмжээний хөнгөн цагааны нунтагыг томъёонд нарийн нэвтрүүлсэн бөгөөд нөхцөл байдал огт өөр байна.
Хөнгөн цагааны нунтгийн үндсэн үүргийг "үр тарианы хилийн инженерчлэл" гэж нэрлэж болно: энэ нь ферритийн үр тарианы хоорондох хил дээр жигд тархсан байдаг. Тоо томшгүй олон жижиг мөхлөгүүд хоорондоо нягт уялдаатай байдаг бөгөөд тэдгээрийн уулзварууд нь ихэвчлэн соронзон шинж чанарын сул холбоос, соронзон алдагдлын "хамгийн хүнд цохилт" болдог гэж төсөөлөөд үз дээ. Эдгээр үр тарианы хилийн хэсэгт өндөр цэвэршилттэй, хэт нарийн ширхэгтэй хөнгөн цагааны ислийн нунтаг (ихэвчлэн субмикрон түвшин) шингээсэн байдаг. Эдгээр нь тоо томшгүй олон жижиг "далан" шиг бөгөөд өндөр температурт нунтаглах үед үр тарианы хэт их өсөлтийг дарангуйлж, үр тарианы хэмжээг жижигрүүлж, жигд тархсан болгодог.
Хатуу соронзон хүчний тулааны талбарт энэ нь "бүтцийн тогтворжуулагч"
Өндөр хүчин чадалтай неодим төмөр борын (NdFeB) байнгын соронзны ертөнцөд анхаарлаа хандуулаарай. "Соронзон хаан" гэгддэг энэхүү материал нь эрчим хүчний гайхалтай нягтралтай бөгөөд орчин үеийн цахилгаан машин, салхин сэнс, нарийн мэргэжлийн эмнэлгийн хэрэгслийг жолоодох үндсэн эрчим хүчний эх үүсвэр юм. Гэсэн хэдий ч маш том сорилт хүлээж байна: NdFeB нь өндөр температурт "соронзлолд" өртөмтгий байдаг ба түүний дотоод неодимоор баялаг фаз нь харьцангуй зөөлөн бөгөөд бүтцийн тогтвортой байдал муутай байдаг.
Энэ үед бага хэмжээний хөнгөн цагааны нунтаг дахин гарч ирж, "бүтцийн сайжруулагч" гол үүрэг гүйцэтгэдэг. NdFeB-ийг шингэлэх явцад хэт нарийн ширхэгтэй хөнгөн цагааны нунтаг нэвтрүүлдэг. Энэ нь үндсэн фазын торонд их хэмжээгээр ордоггүй, харин үр тарианы хил хязгаар, ялангуяа неодимоор баялаг фазын харьцангуй сул хэсгүүдэд сонгомол байдлаар тархдаг.
Нийлмэл соронзны тэргүүн эгнээнд энэ нь "олон талт зохицуулагч" юм.
Соронзон материалын ертөнц хөгжиж байна. Зөөлөн соронзон материалын (төмрийн нунтаг цөм гэх мэт) өндөр ханасан соронзон индукцийн эрч хүч, алдагдал багатай шинж чанар, байнгын соронзон материалын өндөр албадлагын хүчний давуу талыг хослуулсан нийлмэл соронз бүтэц (Халбах массив гэх мэт) анхаарал татаж байна. Энэ төрлийн шинэлэг загварт хөнгөн цагааны нунтаг нь шинэ үе шатыг олсон.
Янз бүрийн шинж чанартай соронзон нунтагыг (соронзон бус функциональ нунтагтай ч гэсэн) нэгтгэж, эцсийн бүрэлдэхүүн хэсгийн тусгаарлагч, механик бат бөх чанарыг нарийн хянах шаардлагатай бол хөнгөн цагааны нунтаг нь маш сайн тусгаарлагч, химийн идэвхгүй байдал, төрөл бүрийн материалтай сайн нийцдэг хамгийн тохиромжтой тусгаарлагч бүрэх эсвэл дүүргэх орчин болдог.
Ирээдүйн гэрэл: илүү нарийн, илүү ухаалаг
-ийн хэрэглээхөнгөн цагааны нунтагсалбартсоронзон материалдуусахаас хол байна. Судалгааг гүнзгийрүүлснээр эрдэмтэд илүү нарийн масштабын зохицуулалтыг судлахаар зорьж байна.
Нано хэмжээст ба нарийн допинг: Илүү жигд хэмжээтэй, илүү сайн тархалттай нано хэмжээний хөнгөн цагааны нунтаг хэрэглэж, атомын хэмжээнд соронзон домэйн ханыг бэхлэх нарийн зохицуулалтын механизмыг судлаарай.
Хөнгөн цагааны нунтаг, дэлхийгээс гаралтай энэхүү энгийн исэл нь хүний мэргэн ухааны гэгээрлийн дор үл үзэгдэх соронзон ертөнцөд биет ид шидийг үзүүлдэг. Энэ нь соронзон орон үүсгэдэггүй, харин соронзон орныг тогтвортой, үр ашигтай дамжуулах замыг засдаг; Энэ нь төхөөрөмжийг шууд жолооддоггүй, харин жолоодлогын төхөөрөмжийн үндсэн соронзон материалд илүү хүчтэй эрч хүчийг оруулдаг. Ногоон эрчим хүч, үр ашигтай цахилгаан жолоодлого, ухаалаг ойлголтыг эрэлхийлэх ирээдүйд соронзон материалд агуулагдах хөнгөн цагааны оксидын нунтаг өвөрмөц бөгөөд зайлшгүй хувь нэмэр нь шинжлэх ухаан, технологийн хөгжилд тууштай, чимээгүй дэмжлэг үзүүлсээр байх болно. Шинжлэх ухаан, технологийн инновацийн агуу симфони дахь хамгийн энгийн ноотууд нь ихэвчлэн гүн гүнзгий хүчийг агуулдаг - шинжлэх ухаан, гар урлал нийлсэн үед энгийн материалууд ч гэсэн ер бусын гэрлээр гэрэлтэх болно гэдгийг бидэнд сануулж байна.