Qaab-dhismeedka Badda oo leh "Jaakadaha aan xabadda karin" iyadoo la adeegsanayo Dhagaxa Foolkaanaha? Fiilooyinka Basalt ee Cabbirka Badan leh ayaa jebiya Xabagta Daxalka ee Fiilooyinka Birta ah

Buundooyinka badda iskutallaabta ah, marinnada biyaha qoto dheer, beeraha dabaysha ee xeebaha... In kasta oo "weynayaasha waaweyn" ee laga dhisay badweynta ay yihiin kuwo cajiib ah in la arko, haddana waxay u dulqaataan "jirdilka naxariis darrada ah" ee maalinlaha ah ee nabaad-guurka hirarka, milixda iyo daxalka alkali, iyo wareegyada qoyan-qalalan ee beddelka ah. Deegaan noocaas ah, hubinta in taas la adkeeyay. Qaab-dhismeedyada La taaban karo inay ahaadaan kuwo aan waxba tarayn—ka xor ah burbur, dildilaac, ama guuldarro degdeg ah—waxay muddo dheer ahayd caqabad adag oo soo food saartay bulshada injineerinka adduunka.
Muddo dheer, Fiber Bir ahs ayaa si joogto ah loogu daraa shubka si loo xoojiyo adkaanta loona hortago dildilaaca. Si kastaba ha ahaatee, fiilooyinka birta ah badanaa ma aha kuwo ku habboon xaaladaha adag ee buufinta milixda iyo biyaha badda; marka ay ion-yada koloriinku soo galaan godadka ku jira shubka, fiilooyinka birtu waxay miridhaan oo ay ballaariyaan mugga, taasoo si la yaab leh u keenta in shubku ka dillaaco gudaha dibadda isla markaana dedejiyo burburka dhismaha.
Dhawaan, daraasad cusub oo agab ah oo diiradda saareysa cimri dherer sare oo loogu talagalay injineernimada badda ayaa bixisay xal aad u rajo leh: Faybaraha basalt— oo lagu soo saaro xarigyo laga soo qaaday dhagaxa foolkaanaha dabiiciga ah—waxaa loo isticmaali karaa in lagu dahaadho shubka badda lakab "hub" ah oo gebi ahaanba ka difaaca miridhku. Tan waxaa lagu gaaraa qaab kala-soocid oo cabbirro badan leh oo leh isku-darka "fiilooyin waaweyn oo loogu talagalay isku-xidhka qaab-dhismeedka" iyo "fiilooyin yaryar oo loogu talagalay shaabadeynta daloolada."

I. Sirta Ka-hortagga Daxalka ee Ku Qarsoon Dhagaxa Foolkaanaha

Wax ka qabashada cilladaha muhiimka ah ee ku jira agabka jira - gaar ahaan u nuglaanshaha fiilooyinka birta ah ee miridhku u leeyahay iyo u janjeersiga fiilooyinka dabiiciga ah (sida polypropylene ama polyvinyl alcohol) inay gaboobaan oo ay burburaan deegaannada shubka alkaline-ka ah -Basalt Faybarradu waxay muujiyaan faa'iidooyin maadi ah oo heer sare ah. Iyagoo ku dhalaalinaya dhagaxa foolkaanaha ee dabiiciga ah ee saafiga ah heerkul aad u sarreeya oo u soo jiidaya fiilooyin, qaab-dhismeedkooda asaasiga ah wuxuu ka kooban yahay shabakad aan qaab lahayn oo ah isku xidhka silicon-oxygen iyo aluminium-oksijiin. Qaab-dhismeedkan dabiiciga ah ee ku salaysan dhagaxa wuxuu muujiyaa firfircooni kiimiko oo aad u sarreysa marka la soo bandhigo dareerayaasha daloolka alkaline ee xooggan ee ku jira shubka iyo jawiga milixda sare leh ee biyaha badda, taasoo si aasaasi ah u baabi'inaysa khataraha jireed ee la xiriira "daxalka, miridhku, iyo ballaarinta mugga." Si loo gaaro iska caabin dildilaac oo heer sare ah iyo biyo-mareen, cilmi-baaristii ugu dambeysay waxay ka go'day qaabka dhaqameed ee "hal-faybar" ah, iyadoo beddelkeeda soo jeedinaysa "nidaamka fiber-ka basalt ee isku-dhafan oo badan":

Qalloocsan oo Qaab-dhismeed Sare leh Faybaraha Basalt (SBF): Fiilooyin qallafsan, dhaadheer, iyo kuwa qalloocan oo ku kala firirsan matrix-ka oo dhan; shaqadooda ugu weyni waa inay isku xidhaan oo ay isku xidhaan dildilaacyada waaweyn ee jira, taasoo keenta adkaanta dabacsanaanta ka dib dildilaaca iyo adkaanta jiidista.

Microfibers-ka Basalt ee la jarjaray (NBF): Microfibers-ka fiican ee, sida xabagta ciidda, si adag ugu duuban daloolada yar yar iyo kanaalada ku jira shaxda sibidhka ee adag, si wax ku ool ah u xannibaya marinnada biyaha badda iyo joojinta faafinta dildilaaca yar yar ee bilowga ah.

Istaraatiijiyadan "isku-darka qalafsan iyo kan khafiifka ah" waxay abuurtaa shabakad cufan oo adag oo si qoto dheer ugu tolan qaab-dhismeedka shubka ah - farsamo difaac oo dhammaystiran oo wax ka qabata labada awoodood ee aan la marin karin iyo xakamaynta dildilaaca isku mar.

II. Tijaabo Baaskiil Qoyan-Qalqalan oo "Naxdin leh" oo 270-Maalmood ah

Si loo go'aamiyo in shubkan cusub uu gaari karo "waqti dheer" jawi badda ah, kooxda cilmi-baaristu waxay ku dayatay jawi aad u adag oo qoyan-qalalan. Tani waxay ku lug lahayd labanlaabidda isku-darka xalka biyaha badda iyo in muunado lagu shubo wareegyo beddelan oo ah qalajin heerkul sare leh (45°C) iyo dhereg buuxa - iyadoo muddo kasta oo 24-saacadood ah ay ka dhigan tahay hal wareeg oo qoyan-qalalan oo dhammaystiran.
Ka dib markii ay soo mareen 270 maalmood oo ay dhibaato adag ku jireen, muunadaha la taaban karo ee ku jira nidaamyada fiber-ka ee kala duwan ayaa muujiyay natiijooyin waxqabad oo aad u kala duwan:

Kooxda Isku-dhafka ah ee Dhammaan Basalt Multi-scale (B15N02: tusaale ahaan, 1.5% fiilooyin qallafsan + 0.2% fiilooyin microfibers): Kooxdani waxay keentay natiijooyin aad u cajiib ah. 270 maalmood ka dib, heerka u dhigma ee haynta xoogga laalaaban wuxuu ahaa mid cajiib ah 76.14%, halka heerka haynta xoogga dildilaaca ee bilowga ah uu gaaray 90.67%. Intaa waxaa dheer, khasaaraha tirada badan ee ka dhashay daadinta dusha sare ee ay sababtay soo-gaadhista biyaha badda wuxuu ahaa 1.43%. Markii la kulmay cimilada deegaanka, geeddi-socodka guud ee burburka walxaha wuxuu ku socday xawaare aad u gaabis ah oo tartiib tartiib ah.

Kooxda Birta Fiber Hybrid (S15N02): Kahor inta uusan bilaaban miridhku, kooxdani waxay muujisay waxqabad dabacsanaan bilow ah oo aad u sarreeya - natiijo toos ah oo ka dhalatay adkaanta sare ee fiilooyinka birta laftooda. Si kastaba ha ahaatee, markii la gaaray 270-ka maalmood, shubka birta lagu xoojiyay ee fiber-ka ayaa maray dib-u-dhac aasaasi ah oo xooggan oo ku yimid waxqabadka. Sababtoo ah miridhku aad u badan, heerka haynta xoogga dabacsanaanta ee u dhigma ayaa hoos ugu dhacay 50.22% (si wax ku ool ah u kala bar xooggeeda); marxaladaha dambe, qaabab kala duwan oo ballaarin ah oo miridhku sababay iyo dildilaacyo ayaa muuqday.

III. Is-hor-imaad yar yar: Maxay Birtu u burburtaa iyadoo Basalt-ku uu yahay mid deggan?

Sawirrada lagu qabtay Scanning Electron Microscopy (SEM) waxay si toos ah u muujinayaan dabeecadda aasaasiga ah ee kala duwanaanshaha waxqabadka ee u dhexeeya labada agab:

Guuldarrooyinka Musiibada ah ee Fiilooyinka Birta ah: Biyaha badda iyo oksijiinta si fudud ayay u dhex maraan godad yar yar oo ku jira sibidhka si ay ula xiriiraan birta, taasoo keenta daxal-daxal koronto oo daran. Mugga miridhku ka dhashay birta casaanka-bunniga ah ayaa ku fida inta u dhaxaysa 2 iyo 6.5 jeer cabbirkiisii ​​​​asalka ahaa. Cadaadiskan gudaha ee aadka u weyn wuxuu si toos ah "u riixaa" matrix-ka sibidhka ee ku wareegsan, isagoo soo saaraya shabakad dildilaacyo yaryar oo radial ah. Marka burburka gudaha uu sii xoogeysto, xiriirka u dhexeeya fiilooyinka birta iyo matrix-ka sibidhka ayaa gebi ahaanba burbura; ugu dambeyntii, marka culaysku saaran yahay, fiilooyinka waxay u nugul yihiin in si fudud loo soo saaro ama loo simbiriirixo - ha ahaato gebi ahaanba ama qayb ahaan - taasoo lumisa adkaanshahooda qaab-dhismeedka.

La qabsiga Fudud ee Faybaraha BasaltFaybaraha basalt-ka ma muujiyaan wax ballaarin mugga ah marka ay la kulmaan biyaha badda. Hawshooda hydrolysis-ka—oo lagu garto kala dirista jilicsan ee xidhmooyinka Si-O-Si—waxay ku socotaa xawaare aad u gaabis ah, taasoo keenta oo keliya godad yar oo ku yaal meel gaar ah iyo qallooc dusha sare oo ku dhaca nanoscale. Ka fog waxyeelada matrix-ka, qalloocan dusha sare ee khafiifka ah dhab ahaantii waxay xoojisaa is-dhexgalka isku xidhka fiilooyinka iyo shubka ku xeeran.

Intaa waxaa dheer, naqshadaha isku-dhafka shubka badanaa waxay ku daraan wax soo saarka warshadaha - sida dambaska duulista iyo slag - si ay qayb ahaan ugu beddelaan sibidhka dhaqameed. Iyadoo dhaqankani uu yareeyo qiiqa kaarboonka inta lagu jiro wax soo saarka 27%, waxay sidoo kale si weyn hoos ugu dhigtaa alkalinity-ga muddada dheer ee shubka. Tani waxay si wax ku ool ah u abuurtaa kaabsal jilicsan oo "alkali u adkaysta" fiilooyinka basalt, taasoo sii xakameysa heerka kala-baxa.

IV. Ma ku shaqeyneysaa dildilaac? Waxay sidoo kale ka hortagi kartaa waxyeelada mustaqbalka

Codsiyada injineernimada adduunka dhabta ah, qaybaha qaab-dhismeedka si lama huraan ah ayay ugu shaqeeyaan xaalado "dhaawacsan". Si loo matalo xaqiiqadan, kooxda cilmi-baaristu waxay si macmal ah u soo saareen dildilaacyo yaryar oo u dhexeeya 0.1 mm ilaa 0.3 mm ballac ahaan muunadaha tijaabada:

Kooxda fiilada birta ah, joogitaanka dildilaaca yaryar waxay u oggolaatay qoyaanku inuu si toos ah u dhex galo aagga jiidista; tani waxay keentay lumitaan degdeg ah oo ku yimid awoodda xidhitaanka fiilooyinka birta ah iyo hoos u dhac degdeg ah oo ku yimid isku-xidhka walxaha. Kooxda fiilada basalt ee isku-dhafan ee badan waxay muujinaysaa dulqaad waxyeello oo heer sare ah oo ku jira kala-goysyada furitaanka dildilaaca ee 0.1 mm ilaa 0.2 mm, oo lagu gaaro ficilka isku-dhafka ah ee "ku-xidhka" fiilooyinka yaryar iyo "isku-xidhka" fiilooyinka qallafsan. Xitaa marka dildilaacyada hore u jiray ay u ballaadhaan 0.3 mm, walaxdu waxay haysataa heer sare oo ah awood culays-qaadis dabacsan, taasoo si guul leh u ballaarinaysa heerka badbaadada ee dhismayaasha dhaawacan ee codsiyada injineernimada badda.

Gunaanad

Marka laga eego aragtida "Qiimaha Wareegga Nolosha (LCC)" iyo joogtaynta deegaanka ee kaarboon yar, inkastoo fiilooyinka basalt ay keeni karaan kharashyo iibsi oo bilow ah oo xoogaa ka sarreeya habka sawir-qaadista gaarka ah, dabeecadooda "aan dayactirka lahayn" inta lagu jiro cimrigooda adeegga waxay bixisaa faa'iidooyin muhiim ah oo muddo dheer ah. Muddada hawlgalka mashruuca - oo caadiyan u dhaxaysa 50 ilaa 100 sano - isticmaalkoodu ma aha oo kaliya inuu meesha ka saaro kharashyada guud ee la filayo ee la xiriira dayactirka soo noqnoqda iyo codsiga dahaarka ka hortagga daxalka, laakiin sidoo kale wuxuu si weyn u yareeyaa miisaanka dhismaha, taasoo badbaadinaysa kharashyada gaadiidka iyo khidmadaha kirada ee maraakiibta rakibidda ee badda ee baaxadda weyn.

Xilli ay si isku mid ah diiradda loo saarayo yaraynta qiiqa kaarboonka inta lagu jiro wareegga nolosha mashruuca iyo hubinta badbaadada injineernimada, "hubka ka hortagga daxalka" - oo laga sameeyay dhagaxa foolkaanaha - ayaa soo ifbaxaya isagoo ah ilaaliye ammaan ah oo deegaanka u fiican oo loogu talagalay mashaariicda tamarta nadiifka ah ee badda, sida isku xirka gaadiidka badda iyo beeraha dabaysha ee xeebaha.