ნახშირბადის ბოჭკოვანი: თვისებები, ფოტო, მიღება, გამოყენება

2024 ავტორი: Howard Calhoun | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-17 10:32

მოწინავე ინდუსტრიებმა და მშენებლობამ ახლახან დაეუფლა ბევრ ფუნდამენტურად ახალ ტექნოლოგიას, რომელთა უმეტესობა ასოცირდება ინოვაციურ მასალებთან. ჩვეულებრივ მომხმარებელს შეუძლია შეამჩნია ამ პროცესის გამოვლინება სამშენებლო მასალების მაგალითზე კომპოზიტების ჩართვით. ასევე საავტომობილო ინდუსტრიაში ინერგება ნახშირბადის ელემენტები, რომლებიც ზრდის სპორტული მანქანების მუშაობას. და ეს არ არის ყველა ის სფერო, სადაც ნახშირბადის ბოჭკოვანი გამოიყენება. ამ კომპონენტის საფუძველია ნახშირბადის ბოჭკოები, რომლის ფოტო წარმოდგენილია ქვემოთ. ფაქტიურად, ახალი თაობის კომპოზიტების უნიკალურობა და აქტიური გავრცელება მდგომარეობს შეუდარებელ ტექნიკურ და ფიზიკურ თვისებებში.

წარმოების ტექნოლოგია

მასალის წარმოებისთვის გამოიყენება ნედლეული ორგანული წარმოშობის ბუნებრივი ან ქიმიური ბოჭკოების სახით. გარდა ამისა, სპეციალური დამუშავების შედეგად, თავდაპირველი სამუშაო ნაწილისგან რჩება მხოლოდ ნახშირბადის ატომები. მთავარი გავლენის ძალა არის ტემპერატურა. ტექნოლოგიური პროცესი გულისხმობს თერმული დამუშავების რამდენიმე ეტაპის განხორციელებას. პირველ ეტაპზე პირველადი სტრუქტურა იჟანგება ტემპერატურის პირობებში 250 °C-მდე. შემდეგზესტადიაზე ნახშირბადის ბოჭკოების წარმოება გადადის კარბონიზაციის პროცედურაში, რის შედეგადაც მასალა თბება აზოტის გარემოში მაღალ ტემპერატურაზე 1500 °C-მდე. ამრიგად, იქმნება გრაფიტის მსგავსი სტრუქტურა. მთელი წარმოების პროცესი სრულდება საბოლოო დამუშავებით გრაფიტიზაციის სახით 3000 °C ტემპერატურაზე. ამ ეტაპზე ბოჭკოებში სუფთა ნახშირბადის შემცველობა აღწევს 99%..

სად გამოიყენება ნახშირბადის ბოჭკოვანი?

თუ პოპულარიზაციის პირველ წლებში მასალა გამოიყენებოდა ექსკლუზიურად მაღალ სპეციალიზირებულ სფეროებში, დღეს არის წარმოების გაფართოება, რომელშიც გამოიყენება ეს ქიმიური ბოჭკო. მასალა საკმაოდ პლასტიკური და არაერთგვაროვანია ექსპლუატაციის შესაძლებლობების თვალსაზრისით. დიდი ალბათობით, ასეთი ბოჭკოების ფარგლები გაფართოვდება, მაგრამ დღეს ბაზარზე მასალის პრეზენტაციის ძირითადი ტიპები ჩამოყალიბდა. კერძოდ, შეგვიძლია აღვნიშნოთ სამშენებლო ინდუსტრია, მედიცინა, ელექტროტექნიკის წარმოება, საყოფაცხოვრებო ტექნიკა და ა.შ. რაც შეეხება სპეციალიზებულ სფეროებს, ნახშირბადის ბოჭკოების გამოყენება კვლავ აქტუალურია თვითმფრინავის აღჭურვილობის, სამედიცინო ელექტროდების და რადარის შთამნთქმელი მასალების მწარმოებლებისთვის.

წარმოების ფორმები

პირველ რიგში, ეს არის თბოგამძლე ტექსტილის ნაწარმი, რომელთა შორის შეიძლება გამოვყოთ ქსოვილები, ძაფები, ნაქსოვი ტანსაცმელი, თექა და ა.შ. უფრო ტექნოლოგიური მიმართულებაა კომპოზიტების დამზადება. შესაძლოა, ეს არის ყველაზე ფართო სეგმენტი, რომელშიც ნახშირბადის ბოჭკოვანი წარმოდგენილია, როგორც სერიული წარმოების პროდუქტების საფუძველი.წარმოება. კერძოდ, ეს არის საკისრები, სითბოს მდგრადი დანადგარები, ნაწილები და სხვადასხვა ელემენტები, რომლებიც მოქმედებენ აგრესიულ გარემოში. ძირითადად კომპოზიტები ორიენტირებულია საავტომობილო ბაზარზე, თუმცა სამშენებლო ინდუსტრია ასევე მზადაა განიხილოს ახალი წინადადებები ამ ქიმიური ბოჭკოს მწარმოებლებისგან.

მასალის თვისებები

მასალის მიღების ტექნოლოგიის სპეციფიკამ თავისი კვალი დატოვა ბოჭკოების მუშაობაზე. შედეგად, მაღალი თერმული სტაბილურობა გახდა ასეთი პროდუქტების სტრუქტურის მთავარი განმასხვავებელი ნიშანი. თერმული ეფექტის გარდა, მასალა ასევე მდგრადია ქიმიური აგრესიული გარემოს მიმართ. მართალია, თუ ჟანგბადი იმყოფება დაჟანგვის პროცესში გაცხელებისას, ეს საზიანო გავლენას ახდენს ბოჭკოებზე. მაგრამ ნახშირბადის ბოჭკოს მექანიკურ სიძლიერეს შეუძლია კონკურენცია გაუწიოს ბევრ ტრადიციულ მასალას, რომლებიც ითვლება მძიმე და მდგრადი დაზიანების მიმართ. ეს ხარისხი განსაკუთრებით გამოხატულია ნახშირბადის პროდუქტებში. კიდევ ერთი თვისება, რომელიც მოთხოვნადია სხვადასხვა პროდუქტის ტექნოლოგებს შორის, არის შთანთქმის უნარი. აქტიური ზედაპირის გამო, ეს ბოჭკოვანი შეიძლება ჩაითვალოს ეფექტურ კატალიზურ სისტემად.

პროდიუსერები

სეგმენტში ლიდერები არიან ამერიკული, იაპონური და გერმანული კომპანიები. რუსული ტექნოლოგიები ამ სფეროში პრაქტიკულად არ განვითარებულა ბოლო წლებში და კვლავ ეფუძნება საბჭოთა ეპოქის განვითარებას. დღემდე ნახევარიმსოფლიოში წარმოებულ ბოჭკოებს აღრიცხავენ იაპონური კომპანიები Mitsubishi, Kureha, Teijin და სხვა, მეორე ნაწილი იყოფა გერმანელებსა და ამერიკელებს შორის. მაგალითად, აშშ-ის მხარე არის Cytec, ხოლო გერმანიაში ნახშირბადის ბოჭკოვანი წარმოებულია SGL-ის მიერ. არც ისე დიდი ხნის წინ, ამ სფეროში ლიდერების სიაში შევიდა ტაივანის კომპანია Formosa Plastics. რაც შეეხება შიდა წარმოებას, კომპოზიტების განვითარებით მხოლოდ ორი კომპანიაა დაკავებული - არგონი და ხიმვოლოკნო. ამავდროულად, ბელორუსმა და უკრაინელმა მეწარმეებმა მიაღწიეს მნიშვნელოვან მიღწევებს ბოლო წლებში, აითვისეს ახალი ნიშები ნახშირბადის ბოჭკოების კომერციული გამოყენებისთვის.

ნახშირბადის ბოჭკოების მომავალი

ვინაიდან CFRP-ის ზოგიერთი ტიპი მალე საშუალებას მისცემს პროდუქციის წარმოებას, რომელსაც შეუძლია შეინარჩუნოს ორიგინალური სტრუქტურა მილიონობით წლის განმავლობაში, ბევრი ექსპერტი პროგნოზირებს ასეთი პროდუქტების გადაჭარბებულ წარმოებას. ამის მიუხედავად, დაინტერესებული კომპანიები აგრძელებენ ტექნოლოგიური განახლებების რბოლას. და ეს დიდწილად გამართლებულია, რადგან ნახშირბადის ბოჭკოების თვისებები ზომით აღემატება ტრადიციულ მასალას. საკმარისია გახსოვდეთ სიძლიერე და სითბოს წინააღმდეგობა. ამ უპირატესობებზე დაყრდნობით, დეველოპერები იკვლევენ განვითარების ახალ სფეროებს. მასალის დანერგვა, სავარაუდოდ, მოიცავს არა მხოლოდ სპეციალიზებულ სფეროებს, არამედ მასობრივ მომხმარებელთან ახლოს მდებარე სფეროებს. მაგალითად, ჩვეულებრივი პლასტმასის, ალუმინის და ხის ელემენტები შეიძლება შეიცვალოს ნახშირბადის ბოჭკოთი, რომელიც გადააჭარბებს ჩვეულებრივ მასალებს რიგი შესრულების ხარისხით.

დასკვნა

ბევრი ფაქტორი ხელს უშლის ინოვაციური ხელოვნური ბოჭკოების ფართო გამოყენებას. ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი არის მაღალი ღირებულება. ვინაიდან ნახშირბადის ბოჭკო მოითხოვს მაღალტექნოლოგიური აღჭურვილობის გამოყენებას წარმოებისთვის, ყველა კომპანიას არ შეუძლია მისი მოპოვება. მაგრამ ეს არ არის ყველაზე მნიშვნელოვანი. ფაქტია, რომ ყველა მწარმოებელი არ არის დაინტერესებული პროდუქციის ხარისხის ასეთი რადიკალური ცვლილებებით. ამრიგად, ინფრასტრუქტურის ერთი ელემენტის გამძლეობის გაზრდისას, მწარმოებელი ყოველთვის არ შეუძლია განახორციელოს მსგავსი განახლება მიმდებარე კომპონენტებზე. შედეგი არის დისბალანსი, რომელიც ანებივრებს ახალი ტექნოლოგიების ყველა მიღწევას.