ඇලුමිනියම් ඔක්සයිඩ් කුඩු වල මැජික්: එය ද්රව්ය ගුණාංග පරිවර්තනය කරන ආකාරය
"" යන පදය ගැන ඔබට සිතෙන්නට පුළුවන.ඇලුමිනියම් ඔක්සයිඩ්” ශබ්දය තරමක් ශාස්ත්රීය හා එදිනෙදා ජීවිතයෙන් බොහෝ දුරස් ය. නමුත් ඔබ අනිවාර්යයෙන්ම හඳුනාගත යුතු දෙයක් මම සඳහන් කරමි - වැලි කඩදාසි. ඔව්, ඔබේ මෙවලම් පෙට්ටියේ ඇති ලී හෝ ලෝහ දාර සුමට කිරීම සඳහා භාවිතා කරන රළු පත්රය. දෘඩ පෘෂ්ඨ සුමට කිරීමට හැකි, එම පත්රයට මෙතරම් කැපී පෙනෙන හැකියාවක් ඇත්තේ මන්දැයි ඔබ කවදා හෝ කල්පනා කර තිබේද? රහස බොහෝ විට එහි මතුපිට ඇති කුඩා අංශු තුළ පවතින අතර, බොහෝ විට එම අංශුවල තාරකාව ඇලුමිනියම් ඔක්සයිඩ් කුඩු වේ.
මුලින්ම බැලූ බැල්මට එය සාමාන්ය සුදු කුඩු වර්ගයක් ලෙස පෙනේ - ඔබේ ඇඟිලි හරහා අතලොස්සක් පෙරා ගන්න, එය පිටි මෙන් සියුම් බවක් දැනේ. නමුත් එය අවතක්සේරු නොකරන්න. අපට ද්රව්ය විද්යාඥයින්ට, මෙම ද්රව්යය ගල් රන් බවට පත් කළ හැකි ඉන්ද්රජාලික කුඩු වලට වඩා අඩු දෙයක් නොවේ. අද, ඇලුමිනියම් ඔක්සයිඩ් කුඩු එහි මැජික් ක්රියා කරන ආකාරය, අප වටා ඇති ද්රව්යවල ගුණාංග නිහඬව පරිවර්තනය කරන ආකාරය මම පැහැදිලි කරමි.
I. එහි මායාවේ මූලාශ්රය: දැඩි හරයක් සහ බහුකාර්ය ආකාර
මායාවඇලුමිනා කුඩුමුලින්ම පැන නගින්නේ එහි කැපී පෙනෙන දෘඪතාවයෙන්. එහි සැබෑ ස්වරූපය ඇලුමිනියම් ට්රයොක්සයිඩ් වන අතර එය ඛනිජ දෘඪතා පරිමාණයේ නවවන ස්ථානය හිමි කර ගන්නා අතර දියමන්ති සහ අනෙකුත් 'සුපිරි දෘඪ' ද්රව්ය අතලොස්සකින් පමණක් අභිබවා යයි. මෙය සලකා බලන්න: පොදු ද්රව්ය අතර, වානේ, තඹ සහ ඇලුමිනියම් - එයට වඩා මෘදු නොවන දේ කුමක්ද? මෙයින් අදහස් කරන්නේ බොහෝ ලෝහ, පිඟන් මැටි හෝ පොලිමර් සමඟ ගැටෙන විට, එය 'දැඩි පුද්ගලයෙක්' ලෙස ක්රියා කරන අතර නිරපේක්ෂ 'ආධිපත්යය' රඳවා ගන්නා බවයි.
එහෙත් මෙය එහි වඩාත්ම කැපී පෙනෙන ලක්ෂණය නොවේ. සැබෑ ආශ්චර්යය පවතින්නේ මෙම 'දැඩි පුද්ගලයා' විවිධ ක්රියාවලීන් හරහා විවිධ ස්වරූප සහ ප්රමාණයන්ට හැඩගැස්වීමේ අපගේ හැකියාව තුළයි - රළු "රණශූරයෙකුගේ" සිට සියුම් "කලාකරුවෙකු" දක්වා, එය සෑම භූමිකාවකින්ම විශිෂ්ටයි.
'රණශූරයා' ලෙස: වැලි පිපිරවීමේ සහ ඇඹරුම් යෙදීම්වල,ඇලුමිනියම් ඔක්සයිඩ් කුඩුතියුණු දාර සහිත ක්ෂුද්ර අංශු බවට පත් වේ. අධි පීඩනය යටතේ, මෙම අංශු වැඩ කොටස් මතුපිටට එරෙහිව හමුදාවක් මෙන් ආරෝපණය කරයි. අන්වීක්ෂීය කැපීම සහ බලපෑම හරහා, ඒවා කාර්යක්ෂමව අපිරිසිදු හා බර්ර් ඉවත් කරයි, නැතහොත් පසුකාලීන ආලේපන සඳහා පරිපූර්ණ ලෙස රළු උපස්ථරයක් නිර්මාණය කරයි. මම බොහෝ විට මගේ ආධුනිකයින්ට මෙසේ කියමි: 'එහි ප්රහාරය ද්රව්යයේ "මුහුණ" පිරිසිදු කර එහි "අස්ථි" හෙළි කරන ආකාරය බලන්න?'
"කලාකරුවෙකු" ලෙස ක්රියා කරන විට: ඉතා සියුම් මයික්රෝන හෝ නැනෝමීටර පරිමාණ කුඩු බවට අඹරන විට, එහි භූමිකාව පරිවර්තනය වේ. දැන්, එය තවදුරටත් "විනාශ" නොකර "ඉදි කරයි". ප්ලාස්ටික්, රබර් හෝ පිඟන් මැටි වලට ඇතුළත් කර ඇති එය, මෙම මූලික ද්රව්යවල දෘඪතාව, ඇඳුම් ප්රතිරෝධය සහ තාප ප්රතිරෝධය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි දියුණු කරයි. සිමෙන්ති වලට වානේ ශක්තිමත් කිරීමක් එකතු කරනවාක් මෙන්, එය වරක් මෘදු හෝ බිඳෙන සුළු වූ දේ ව්යුහාත්මක අඛණ්ඩතාවයෙන් ක්ෂණිකව කාවැද්දේ.
II. මැජික් දිග හැරේ: එහි ක්රියාකාරිත්වය ක්රියාවෙන් දැකීම
කතා කිරීම ලාභයි; මම මුලින්ම දුටු උදාහරණ කිහිපයක් බෙදා ගන්නම්.
පළමු අධ්යයනය: සන්නාහ ප්ලාස්ටික්
අපගේ සේවාදායකයෙක් ඉහළ මට්ටමේ ගියර් සඳහා විශේෂඥයෙකි. මීට පෙර, ඔවුන් සම්මත ඉංජිනේරු ප්ලාස්ටික් භාවිතා කළ අතර, ඒවා ඇඳුම් ප්රතිරෝධයේ ප්රමාණවත් නොවන බව ඔප්පු විය - මාස කිහිපයක් ඇතුළත සැලකිය යුතු ගෙවී යාමක් පෙන්නුම් කර සැලකිය යුතු ශබ්දයක් ජනනය කළේය. ඔවුන්ගේ ඉංජිනේරුවන් විවිධ විසඳුම් උත්සාහ කළ අතර, සියල්ල බලාපොරොත්තු සුන් කරවන ප්රතිඵල ලබා දුන්නේය. පසුව අපි මයික්රෝන-ශ්රේණියේ නිශ්චිත අනුපාතයක් ඒකාකාරව මිශ්ර කිරීමට යෝජනා කළෙමු.ඇලුමිනියම් ඔක්සයිඩ් කුඩුඒවායේ අමුද්රව්ය බවට පත් විය. බලපෑම ක්ෂණික විය! ප්රතිඵලයක් ලෙස ගියර්වල ගෙවී යාමේ ආයු කාලය කිහිප ගුණයකින් වැඩි වූ අතර වඩාත් සුමටව සහ නිහඬව ක්රියාත්මක විය. ඇයි? ප්ලාස්ටික් අණු අතර ඒකාකාරව තැන්පත් කර ඇති නොපෙනෙන ඇලුමිනියම් ඔක්සයිඩ් අංශු සුවිශේෂී ලෙස ශක්තිමත් ආධාරක ජාලයක් සෑදූ බැවිනි. ගියර් දැල්වී ඝර්ෂණය වූ විට, ප්රාථමික ඝර්ෂණ බලවේග දරා සිටියේ මෙම දෘඩ ඇලුමිනියම් ඔක්සයිඩ් අංශු වන අතර, ප්ලාස්ටික්ම ආරක්ෂා කරයි. එය මෘදු මැටි මාර්ග මත දෘඩ ගල් කැට තට්ටුවක් තැබීමට සමානයි - බර උසුලන ධාරිතාව ක්ෂණිකව පරිවර්තනය වේ.
දෙවන අවස්ථාව: ආලේපන "විනාශ කළ නොහැකි" බවට පත් කිරීම
ඉහළ මට්ටමේ දැව නිමාවන් හෝ කාර්මික බිම් ආලේපන සලකා බලන්න - ඒවා ඇඳීමට සහ සීරීම් වලට එතරම් ප්රතිරෝධී වන්නේ ඇයි? බොහෝ විට රහස පවතින්නේ ඇලුමිනියම් ඔක්සයිඩ් කුඩු තුළ ය. විනිවිද පෙනෙන වාර්නිෂ් වලට එකතු කළ විට, එය සුදු පැහැයෙන් පවතින නමුත්, ප්රමාණවත් තරම් හොඳින් ඇඹරූ විට, ආලේපනයේ දෘඪතාව සහ සීරීම් ප්රතිරෝධය නාටකාකාර ලෙස වැඩි දියුණු කරන අතරම අවම වර්ණ බලපෑමක් ඇති කරයි. යතුරක් සාමාන්ය තීන්ත මත පැහැදිලි සීරීමක් ඉතිරි කළ හැකි අතර, ඇලුමිනියම් ඔක්සයිඩ්-වැඩිදියුණු කළ මතුපිට මත එය දුර්වල, පහසුවෙන් ඉවත් කළ හැකි සලකුණක් පමණක් නිර්මාණය කළ හැකිය. මෙම බලපෑම ආලේපනය තුළ ගණන් කළ නොහැකි 'ක්ෂුද්ර පලිහ' ඇතුළත් කිරීමට සමාන වේ.
තුන්වන සිද්ධි අධ්යයනය: 'ගිනි ආරක්ෂිත බලකොටු' නිර්මාණය කිරීම
ඇලුමිනියම් ඔක්සයිඩ් තාප ප්රතිරෝධී වන අතර එහි ද්රවාංකය සෙල්සියස් අංශක 2,000 ඉක්මවයි. මෙම ගුණාංගය උපයෝගී කරගනිමින්, එය සිදුරු සහිත ස්පොන්ජ් වැනි හෝ තන්තුමය ව්යුහයන් බවට පත් කළ හැකි අතර, ඉහළ ස්ථරයේ ඉහළ උෂ්ණත්ව පරිවාරක ද්රව්ය නිර්මාණය කරයි. අභ්යවකාශ ෂටල් තාප පලිහ ටයිල් සහ ඉහළ උෂ්ණත්ව උදුන ලයිනිං සියල්ලම එය මත රඳා පවතී. එය බාධකයක් ලෙස ක්රියා කරයි, අභ්යන්තර උපකරණ හෝ ව්යුහයන් ආරක්ෂා කිරීම සඳහා භයානක තාපය ස්ථිරව අවහිර කරයි. මෙය එහි 'දැඩි පුද්ගලයා' ස්වභාවයේ සහ තාප ප්රතිරෝධයේ අවසාන විලයනය නියෝජනය කරයි.
III. මැජික් වල මිල සහ මධ්යස්ථභාවයේ කලාව
ස්වාභාවිකවම, මැජික් නොසැලකිලිමත් ලෙස භාවිතා නොකළ යුතුය; එයට සමානුපාතික හැඟීමක් අවශ්ය වේ. වැඩිපුර තිබීම සැමවිටම වඩා හොඳ නොවේ. මෙය සලකා බලන්න: රබර් වලට අධික ලෙස ඇලුමිනා කුඩු එකතු කිරීමෙන් එය දැඩි වී ඇඳුම් ප්රතිරෝධය වැඩි කළ හැකි නමුත්, එය නම්යතාවය සහ නම්යශීලී බව කැප කරනු ඇත, එය කැඩී යාමට ඉඩ ඇති බිඳෙනසුලු, ගඩොල් වැනි ද්රව්යයක් බවට පත් කරයි. එය එය අධික ලෙස කිරීමේ අවස්ථාවකි.
මේ අනුව, අපි ද්රව්ය විද්යාඥයින් මෙම 'සූත්රකරණ' සහ 'ක්රියාවලි' පිරිපහදු කිරීමට අපගේ කාලය ගත කරමු. අංශු ප්රමාණය කොපමණ විය යුතුද?ඇලුමිනා කුඩුවෙන්න? ප්රශස්ත එකතු කිරීමේ අනුපාතය කුමක්ද? එය එකට කැටි ගැසීමට වඩා ද්රව්යය පුරා ඒකාකාරව විසිරී ඇති බව අපට සහතික කළ හැක්කේ කෙසේද? මෙය පිටුපස ඇති විද්යාව ගැඹුරු වන අතර එයට පුළුල් අත්හදා බැලීම් සහ සමුච්චිත අත්දැකීම් අවශ්ය වේ. සමහර විට, මාත්රාවේ සියයට එකක වෙනසක් පමණක් අවසාන නිෂ්පාදනයේ ක්රියාකාරිත්වයේ විශාල වෙනසක් ඇති කළ හැකිය.
ඉතින් ඔබට පෙනෙනවා, මේ සාමාන්ය සුදු කුඩු අතලොස්සක් විශ්මයජනක මායාවෙන් පිරී ඇත. බහුකාර්ය ජැක්-ඔෆ්-ඕල්-ට්රේඩ් එකක් මෙන්, විවිධ ක්රම සහ සංයෝජන හරහා, එය ලෞකික ද්රව්ය හඳුනාගත නොහැකි ලෙස පරිවර්තනය කළ හැකිය. අපගේ පාද යට බිම තීන්තයේ සිට අහස හරහා පියාසර කරන ගුවන් යානා සංරචක දක්වා, එහි පැවැත්ම සෑම තැනකම පවතී.
ද්රව්ය ක්ෂේත්රය ස්ථාවර නීති නොදන්නා බව එය නිහඬව අපට මතක් කර දෙයි. බුද්ධිමත් එකතු කිරීම සහ සංයෝග කිරීම හරහා, දුර්වල දේ ශක්තිමත් විය හැකිය, මෘදු දේ දැඩි කළ හැකිය, සහ සාමාන්ය දේ අසාමාන්ය බවට පරිවර්තනය කළ හැකිය. මෙය ඇලුමිනියම් ඔක්සයිඩ් කුඩු වල මායාව වන අතර ද්රව්ය විද්යාව එතරම් ආකර්ශනීය කරන දෙයෙහි සාරය මෙයයි. ඊළඟ වතාවේ ඔබ වැලි කඩදාසි පත්රයක් භාවිතා කරන විට හෝ අසාමාන්ය වයනයක් සහිත සංයුක්ත පුවරුවක් ස්පර්ශ කරන විට, ඔබට ඔබටම සිනාසිය හැකිය, ඒ තුළ අසංඛ්යාත කුඩා ඇලුමිනියම් ඔක්සයිඩ් ස්ප්රයිට් නිහඬව ක්රියාත්මක විය හැකි බව මතක තබා ගන්න.