Daga Saman Wata Zuwa Teku Masu Zurfi: Rarraba Girma Uku na Ƙarfin Kayan Basalt

Daga zare mai siffar basaltan shimfiɗa tutocin ƙasa a gefen wata zuwa manyan gine-ginen dandamalin kiwon kamun kifi na teku masu zurfi, da kuma kan ƙananan hanyoyin da ba sa jure wa fashewa, Abincin BasaltErials sun yi fice a cikin mawuyacin yanayi da ayyukan injiniya na yau da kullun saboda juriyarsu mai zafi, juriyar tsatsa, da kuma aikin hana tsufa.

An samar da wannan dutsen mai aman wuta ta hanyar sanyaya da tauri a cikin ƙasa, wanda ke nuna halaye na 'hardcore' bayan an sarrafa shi wanda ya fi kayan gargajiya kyau. Saboda haka, ya zama madadin kayan da aka fi so a masana'antu masu inganci, injiniyan ababen more rayuwa, da kuma sararin samaniya sassa. A yau, za mu raba ƙarfin aikin kayan basalt a cikin manyan girma uku don fahimtar ainihin abin da ya sa ya yi ƙarfi haka.

01 Juriyar Zafin Jiki Mai Tsanani: 'Jarumi Mai Kare Wuta' a ƙarƙashin Bambancin Zafi Mai Tsanani

Jure Dubban Ma'aunin Zafi da Mummunan Gwaje-gwajen Sanyi

Mafi kyawun juriyar yanayin zafi mai yawa na kayan basalt ya samo asali ne daga samuwar dutsen mai aman wuta na halitta. Kasancewar magma da ke sanyaya da sauri a saman Duniya, tana da ikon 'kwayar halitta' na halitta don jure zafi mai tsanani. Ta hanyar dabarun sarrafawa na zamani, zare na basalt da aka samu ya ƙara haɓaka wannan kwanciyar hankali na zafi, yana zama ɗaya daga cikin ƙananan kayan da za su iya aiki da aminci a cikin bambance-bambancen zafin jiki mai tsanani.

• Matsakaicin Zafin Aiki Mai Faɗi: Zafin aiki na dogon lokaci na zare na basalt yana tsakanin -269°C zuwa 700°C, tare da matakin gaggawa wanda zai kai har zuwa 1200°C. A cikin muhallin da ake ci gaba da fuskantar zafi har zuwa 500-600°C, kamar bangon ciki na masana'antu da bututun iskar gas mai zafi, yana ba da sabis mai ɗorewa na tsawon lokaci ba tare da laushi, lalacewa, ko lalata ba.
• Tsaron Wuta Mai Tsanani: A cikin gaggawar gobara, barguna da aka saka daga zare na basalt na iya toshe yaɗuwar harshen wuta na 1200°C kai tsaye. Abu mafi mahimmanci, ba sa fitar da iskar gas mai guba yayin ƙonewa, suna tabbatar da tagogi masu kyau don kare ma'aikata da kadarori.
• Babu Busasshen Jiki a Yanayin Zafi Mai Rauni: A cikin yanayi mai zafi na -269°C, halayen injinsa ba su nuna raguwa ba, suna guje wa matsaloli kamar karyewa ko karyewa. Tutar ƙasa ta basalt fiber da Chang'e-6 ke ɗauke da ita ta jure maimaita zagayowar zafin jiki mai yawa da ƙasa a lokacin zagayen duniyar wata da kuma lokacin saukowa, duk da haka ta kasance a kwance kuma ba ta da tsari.

Idan aka kwatanta da kayan da aka saba amfani da su, juriyar zafi ta basalt a bayyane take: ƙarfe na yau da kullun yana rasa ƙarfin tsarinsa gaba ɗaya sama da 600°C, kuma zaren gilashi yana fara laushi a kusan 200°C. Akasin haka, kayan basalt suna riƙe da sama da kashi 80% na aikin injinansu na asali a zafin da ke zafi 700°C, wanda hakan ya sa suka zama abin dogaro sosai a aikace-aikacen zafi mai zafi.

02 Juriyar Tsatsa: 'Mai Rauni' Tsakanin Acid, Alkalis, da Feshin Gishiri

Har Yanzu Ba Ya Cika Tsari Ko Da Bayan Nitsewa Na Dogon Lokaci

Manyan sinadaran da ke cikin kayan basalt sun haɗa da SiO2, Al2O3, CaO, da sauran oxides, waɗanda ke gina wani tsari mai kauri sosai na lu'ulu'u. Wannan tsarin halitta yana kare kayan daga zaizayar ƙasa ta hanyar acid daban-daban, alkalis, feshi na gishiri, da sinadarai masu narkewa, wanda ke hana tsatsa, tsatsa, da lalacewar ƙasa da ke addabar karafa da siminti.

• Rikewar Acid da Alkali Mai Kyau: Gwaje-gwajen kimiyya sun nuna cewa bayan an yi zagaye 40 na busasshiyar ruwa a cikin nau'ikan maganin acid-base iri-iri, tun daga pH 2 zuwa 11, kayan basalt suna kiyaye ƙarfin riƙewa fiye da 90%. Wannan aikin ya fi ƙarfin zare na gilashi na gargajiya, waɗanda ke fama da asarar ƙarfi na 30% a cikin mahalli marasa ƙarfi na pH 4-9.
• Gyaran Injiniyan Ruwa na 'Ba a Gyara' ba: A cikin yanayin ruwa inda tsarin ƙarfe na gargajiya ke ɗauke da feshin gishiri mai yawa da kuma tsatsa a cikin ruwa—wanda ke buƙatar cire tsatsa akai-akai da kuma sake shafa shi—bayanan haɗin zare na basalt suna kiyaye ƙarfin riƙewa da kashi 95% bayan gwajin feshin gishiri na awanni 1000, suna buƙatar babu kulawar hana tsatsa.

Bugu da ƙari, a cikin wuraren da aka nutsar da sassan a cikin hanyoyin sadarwa masu ƙarfi tsawon shekaru da yawa - kamar bututun tace ruwa ko layin reactor na sinadarai - kayan basalt suna nuna juriya mai kyau ga ruwan gishiri, najasa, da sinadarai masu aiki. Wannan yana rage yawan kuɗin aiki na kamfanoni sosai kuma yana rage rufewar da ba a tsara ba don maye gurbin.

03 Hana Tsufa: Ba a rage darajar abubuwa a tsawon lokaci ba

Rayuwar Sabis Mai Ɗorewa Kayayyakin Daidaitacce

Ƙarfin hana tsufa wata ma'auni ce ta tantance ingancin kayan injiniya na dogon lokaci. Ba tare da abubuwan da ke cikin halitta ba, kayan basalt suna da kariya daga hasken ultraviolet, canjin danshi da bushewa, da kuma yanayin yanayi na halitta.

• Kariya daga Ragewar Ultraviolet: Bayanan gwaji sun nuna cewa bayan shekaru 10 na fallasawa a waje, lalacewar injina na zare basalt bai wuce kashi 10% ba, yayin da zare na gilashi na yau da kullun yawanci suna rasa sama da kashi 30% na ƙarfinsu a ƙarƙashin yanayi iri ɗaya. A saman wata, wanda aka yi wa ruwan zafi mai ƙarfi na UV, ikon kayan na kiyaye launinsa da amincinsa ya zama shaida mai ƙarfi ga ƙarfinsa na musamman na hana tsufa na UV.
• Juriyar Yanayi da Shaidar Tsawon Rai na Halitta: Gilashin Permian Emeishan da ke kudu maso yammacin kasar Sin ya jure wa miliyoyin shekaru na fallasa hasken rana, yanayi, da kuma zagayowar busasshiyar danshi yayin da yake kiyaye tsarin dutsen da babu wani abu da ya lalace. Wannan yana nuna juriyar halitta ta asali.

Fa'idodin Injiniya Mai Ganuwa da Tattalin Arziki:

• Manyan hanyoyin samar da ababen more rayuwa: Tushen kwalta da aka jika da zare na basalt suna jure yanayin zafi mai tsanani daga -30°C zuwa 60°C ba tare da fashewa ba. Wannan yana tsawaita rayuwar hidimar hanya daga shekaru 5 zuwa shekaru 8. Idan aka yi amfani da shi a duk fadin kasar, zai iya rage kashe kudaden da ake kashewa wajen gyaran manyan hanyoyi da sama da RMB biliyan 20 na shekara-shekara.
• Gadaje da Tashoshin Jiragen Ruwa: Abubuwan da aka ƙera daga haɗin zare na basalt na iya tsawaita tsawon rayuwar aikinsu daga shekaru 50 na yau da kullun zuwa sama da ƙarni ɗaya. Hakazalika, wani dandamali mai iyo a cikin teku mai zurfi wanda aka haɓaka a Sichuan ta amfani da haɗin zare na basalt yana da tsawon rayuwar ƙira sama da shekaru 30. Zai iya aiki cikin aminci a ƙarƙashin guguwar Nau'i na 17 mai ƙarfi ba tare da wani gyara na musamman ba a lokacin aikinsa, wanda ke nuna rashin tsufa da kuma yuwuwar rayuwa mai yawa a muhalli.

Kammalawa: A zahiri, Buɗe Sabbin Yankuna a Aikace-aikacen Masana'antu

Kyawun kayan basalt ba ya samo asali ne daga wani abu mai ban mamaki ba, sai dai daga haɗuwa mai ƙarfi na dukkan sigogi uku: juriyar zafin jiki mai yawa, juriyar tsatsa, da kuma halayen hana tsufa. Wannan aikin gaba ɗaya sakamakon asalin dutsen mai aman wuta ne na halitta da kuma matrix mai yawa na lu'ulu'u, wanda ci gaban sarrafa shi na zamani ya ƙara inganta shi.

Tun daga tutocin ƙasa a kan wata zuwa ga abubuwan da ke cikin gadoji da manyan hanyoyi, da kuma zuwa dandamali masu zurfi a cikin teku da na'urorin sinadarai masu hana lalatawa, kayan basalt suna maye gurbin ƙarfe na gargajiya da zare na roba akai-akai. Ya fito a matsayin muhimmin abu don haɓaka sauye-sauyen masana'antu masu kore da kuma shawo kan matsalolin injiniya a cikin mawuyacin yanayi.

Yayin da fasahar zane ta duniya da hanyoyin gyare-gyaren haɗin gwiwa ke ci gaba da ci gaba, farashin samarwa zai inganta. A cikin shekaru masu zuwa, kayan basalt suna shirye su haskaka sosai a cikin masana'antu masu inganci da na zamani, suna samar da buƙatun samarwa da salon rayuwa na ɗan adam tare da ingantaccen tallafi mai ɗorewa.