Cén chaoi a gcruthaíonn Fholúis Arc Remelting an íonacht deiridh de thíotáiniam tíotáiniam?

Sa slabhra beachta de dhéantúsaíocht ard-deireadh, tá tíotáiniam tíotáiniam ina n-airíonna miotail uathúla. Ó struchtúr éadrom na bhfeithiclí aeraspáis go dtí an bhlaosc atá frithsheasmhach in aghaidh creimthe de thóireadóirí domhainfharraige, ó ionchlannáin bhithleighis go píblínte atá frithsheasmhach in aghaidh creimthe sa tionscal ceimiceach, socraíonn íonacht agus aonfhoirmeacht na dtíortha tíotáiniam teorainneacha feidhmíochta na n-iarratas seo go díreach. Ar an mbóthar chun tíotáiniam a chruthú, tá teicneolaíocht vacuum Arc Remelting (VAR) cosúil le scalpel beacht. Trí thrí bhabhta de phróisis dhiana bruithnithe, scaoiltear na heisíontais as ciseal de réir ciseal, agus ar deireadh téann tíotáiniam le comhdhéanamh aonfhoirmeach agus feidhmíocht den scoth. Ní hamháin gur ráthaíocht é an teicneolaíocht seo ar íonacht na n-ábhar tíotáiniam, ach freisin an croí-fhórsa tiomána chun déantúsaíocht ard-deireadh a chur chun cinn chun briseadh trí scrogaill ábhartha.

Tagann luach tionsclaíoch na n -ábhar tíotáiniam óna dhlús íseal, a neart ard, a fhriotaíocht creimthe agus a thréithe eile, ach tá feidhmíocht na saintréithe seo ag brath go mór ar íonacht an ábhair. Ag an leibhéal micreascópach, tá eilimintí neamhíonachta (mar shampla ocsaigin, nítrigin, carbón, iarann, etc.) sa mhaitrís tíotáiniam i bhfoirm cuimsitheacha nó dara céim, ag cruthú pointí comhchruinnithe struis. Nuair a chuirtear an t -ábhar faoi réir fórsaí seachtracha nó timpeallachtaí foircneacha, beidh na lochtanna seo mar fhoinse de thionscnamh crack, agus mar thoradh air sin laghdófar neart ábhartha, cailliúint diana, agus fiú teip tubaisteach. Mar shampla, tá riachtanais an -ard ag an réimse aeraspáis maidir le saol tuirse ábhar tíotáiniam, agus d'fhéadfadh aon eisíontais bheaga a bheith ina bhaol i bhfolach ar shábháilteacht eitilte; Sa réimse bithleighis, d'fhéadfadh eisíontais in ionchlannáin frithghníomhartha diúltaithe nó díghrádú creimthe a bheith ina gcúis le sláinte na n -othar a bhagairt.

Tá sé deacair deireadh a chur go hiomlán le heisíontais le teicneolaíocht bruithnithe traidisiúnta, go háirithe na heilimintí sin a chruthaíonn eutectics nó comhdhúile pointe leáite íseal le tíotáiniam. Is féidir na heisíontais seo a athdháileadh i bpróiseáil ina dhiaidh sin, ag cruthú deighilte bandáilte nó lochtanna réigiúnacha, ag lagú na n -airíonna ábhartha a thuilleadh. Dá bhrí sin, is é an dóigh a mbainfí an íonacht deiridh de thinnirí tíotáiniam trí nuálaíocht phróisis ná croí -mholadh an tionscail tíotáiniam.

Baineann an teicneolaíocht le harcálú i bhfolús íonú domhain leacht tíotáiniam amach trí éifeacht sineirgíoch leá leictreoid agus soladú treo. Is féidir a loighic theicniúil a dhianscaoileadh i dtrí phríomhchéim:

Sa chéad bhabhta de phróiseas VAR, déantar an leictreoid inchaite (a bhrúitear de ghnáth ó thíotáiniam spúinse ard-íonachta agus cóimhiotal idirmheánach) a théamh agus a leá i dtimpeallacht folúis. Ós rud é go ndéantar an bruithniú faoi choinníollacha i bhfolús, cuirtear cosc ​​éifeachtach ar eisíontais gháis amhail ocsaigin agus nítrigin; Ag an am céanna, déanann eisíontais brú ard gaile sa leacht tíotáiniam (mar chlóirídí maignéisiam agus alúmanaim) volatilize agus éalú le linn an phróisis bruithnithe. Is féidir leis an gcéim seo thart ar 50% de na heisíontais bhunaidh a bhaint, ag leagan réamhbhunaíochta le haghaidh íonacht an tíotáiniam tinne.

Rialaíonn an dara babhta de VAR an ráta soladaithe agus an grádán teochta chun homaiginiú comhdhéanamh an leacht tíotáiniam a bhaint amach le linn soladú treo. Déanann an miotal leachtach ag bun an linn snámha leáite criostalú ar dtús, agus déantar eisíontais a shaibhriú go barr na linne leáite mar gheall ar an éifeacht deighilte. De réir mar a chaitear an leictreoid, baintear an limistéar a shaibhrítear le neamhíonacht de réir a chéile chun é a chosc ó dhul isteach sa tinne deiridh. Ní hamháin go laghdaíonn an próiseas seo an t -ábhar neamhíonachta, ach feabhsaíonn sé an microstruchtúr freisin trí mheicníochtaí brúite agus athchriostalaithe dendrite.

Díríonn an tríú babhta de Var ar íonú ag an micreascóir. Trí na paraiméadair stua agus an t -atmaisféar bruithnithe a bharrfheabhsú, is féidir méid agus dáileadh na n -cuimsiú a rialú go beacht. Mar shampla, is féidir le teicneolaíocht corraitheach leictreamaighnéadach dlús a chur le snámh na n-cuimsithe, agus is féidir leis an timpeallacht fholús ard-ard (<10⁻³ PA) bac a chur ar ath-chuntas na n-eisíontas gáis. Is féidir an t-ábhar ocsaigine den thinneas deiridh a laghdú go dtí faoi bhun 0.1%, agus tá an t-ábhar nítrigine níos lú ná 0.015%, ag comhlíonadh na gcaighdeán déine de thíotáiniam grád aeraspáis.

Aistríonn an íonacht fheabhsaithe a thugann teicneolaíocht VAR go díreach le leap i bhfeidhmíocht na tíotáiniam tinneas , agus athdhearbhaíonn sé an fhéidearthacht feidhmchlár tionsclaíoch i il -thoisí:

1. Feabhsú ar leibhéal cainníochta i bhfeidhmíocht tuirse
Laghdaíonn an laghdú ar ábhar neamhíonachta foinse an tionscnaimh crack go mór, ag leathnú saol tuirse ábhar tíotáiniam arís agus arís eile. Mar shampla, tar éis an diosca comhbhrúiteora d'inneall aerárthaí a mhonarú le tinní tíotáiniam var, méadaítear a neart tuirse ard-timthrialla ó 400 MPa go dtí níos mó ná 600 MPa, ag freastal ar riachtanais an ghlúin nua innill chun meáchan a laghdú agus éifeachtúlacht a mhéadú.

2. Briseadh riachtanach i bhfriotaíocht creimthe
Tá cobhsaíocht níos airde ag an scannán dlúth ocsaíd (TIO₂) a fhoirmítear ar dhromchla an mhaitrís tíotáiniam íon, agus laghdaítear an ráta creimthe le dhá ordú méide i dtimpeallachtaí láidre, alcaile nó timpeallachtaí ardteochta. Leathnaíonn sé seo saol na dtionóntaí tíotáiniam var i bpíblínte ceimiceacha, trealamh díshalannú uisce mara agus réimsí eile ó 5 bliana go dtí níos mó ná 20 bliain.

3. Feabhas Réabhlóideach ar Fheidhmíocht Próise
Cuireann dáileadh an chomhdhéanamh aonfhoirmeach deireadh le lochtanna deighilte na dtíortha tíotáiniam traidisiúnta, rud a laghdaíonn go mór an baol go ndéanfaí scoilteadh le linn próisis a chruthú, a rolladh agus a phróiseáil. Ag an am céanna, laghdaíonn an t -ábhar neamhíonachta íseal ocsaídiú dromchla agus pores inmheánacha le linn na hoibre te, agus méadaítear an ráta táirgeachta ó 70% go níos mó ná 90%.

4. bunchloch na n-iarratas ceannródaíoch ar nós superconductivity agus stóráil hidrigine
I réimse na n -ábhar tíotáiniam maoirseachta, is féidir le teicneolaíocht VAR an t -ábhar neamhíonachta ag leibhéal an PPM a rialú chun a chinntiú go mbeidh feidhmíocht an ábhair ag teochtaí an -íseal; I gcóimhiotail tíotáiniam stórála hidrigine, is féidir leis an maitrís íon an ionsú hidrigine a fheabhsú agus éifeachtúlacht agus cobhsaíocht rothaíochta a scaoileadh.