அலுமினியம் ஆக்சைடு பொடியின் தயாரிப்பு செயல்முறை மற்றும் தொழில்நுட்ப கண்டுபிடிப்பு

அது வரும்போதுஅலுமினா தூள், பலர் இதைப் பற்றி அறிந்திருக்கவில்லை என்று உணரலாம். ஆனால் நாம் தினமும் பயன்படுத்தும் மொபைல் போன் திரைகள், அதிவேக ரயில் பெட்டிகளில் உள்ள பீங்கான் பூச்சுகள் மற்றும் விண்வெளி ஓடங்களின் வெப்ப காப்பு ஓடுகள் ஆகியவற்றைப் பொறுத்தவரை, இந்த உயர் தொழில்நுட்ப தயாரிப்புகளுக்குப் பின்னால் இந்த வெள்ளைப் பொடியின் இருப்பு இன்றியமையாதது. தொழில்துறை துறையில் ஒரு "உலகளாவிய பொருளாக", அலுமினிய ஆக்சைடு பொடியைத் தயாரிக்கும் செயல்முறை கடந்த நூற்றாண்டில் பூமியை உலுக்கும் மாற்றங்களுக்கு உள்ளாகியுள்ளது. ஆசிரியர் ஒரு காலத்தில் ஒரு குறிப்பிட்ட துறையில் பணியாற்றினார்.அலுமினாபல ஆண்டுகளாக உற்பத்தி நிறுவனத்தில் பணியாற்றி வரும் இவர், "பாரம்பரிய எஃகு உற்பத்தி"யிலிருந்து அறிவார்ந்த உற்பத்திக்கு இந்தத் துறையின் தொழில்நுட்ப பாய்ச்சலைத் தனது கண்களால் கண்டார்.

I. பாரம்பரிய கைவினைத்திறனின் "மூன்று அச்சுகள்"

அலுமினா தயாரிப்பு பட்டறையில், அனுபவம் வாய்ந்த எஜமானர்கள் அடிக்கடி கூறுவார்கள், "அலுமினா உற்பத்தியில் ஈடுபட, ஒருவர் மூன்று அத்தியாவசிய திறன்களில் தேர்ச்சி பெற வேண்டும்." இது மூன்று பாரம்பரிய நுட்பங்களைக் குறிக்கிறது: பேயர் செயல்முறை, சின்டரிங் செயல்முறை மற்றும் ஒருங்கிணைந்த செயல்முறை. பேயர் செயல்முறை என்பது பிரஷர் குக்கரில் எலும்புகளை சுண்டவைப்பது போன்றது, அங்கு பாக்சைட்டில் உள்ள அலுமினா அதிக வெப்பநிலை மற்றும் உயர் அழுத்தத்தின் மூலம் காரக் கரைசலில் கரைகிறது. 2018 ஆம் ஆண்டில், யுன்னானில் புதிய உற்பத்தி வரியை நாங்கள் பிழைத்திருத்தம் செய்தபோது, 0.5MPa அழுத்தக் கட்டுப்பாட்டு விலகல் காரணமாக, குழம்பு முழு பானையின் படிகமாக்கல் தோல்வியடைந்தது, இதன் விளைவாக 200,000 யுவானுக்கு மேல் நேரடி இழப்பு ஏற்பட்டது.

வடக்கில் உள்ள மக்கள் நூடுல்ஸ் தயாரிப்பது போலவே, சின்டரிங் முறையும் உள்ளது. இதற்கு பாக்சைட் மற்றும் சுண்ணாம்புக்கல்லை விகிதாச்சாரத்தில் "கலந்து" பின்னர் ஒரு சுழலும் சூளையில் அதிக வெப்பநிலையில் "சுட வேண்டும்". பட்டறையில் உள்ள மாஸ்டர் ஜாங் ஒரு தனித்துவமான திறமையைக் கொண்டுள்ளார் என்பதை நினைவில் கொள்ளுங்கள். சுடரின் நிறத்தைக் கவனிப்பதன் மூலம், சூளைக்குள் வெப்பநிலையை 10℃ க்கு மிகாமல் பிழையுடன் தீர்மானிக்க முடியும். திரட்டப்பட்ட அனுபவத்தின் இந்த "நாட்டுப்புற முறை" கடந்த ஆண்டு வரை அகச்சிவப்பு வெப்ப இமேஜிங் அமைப்புகளால் மாற்றப்படவில்லை.

ஒருங்கிணைந்த முறை முந்தைய இரண்டின் அம்சங்களை ஒருங்கிணைக்கிறது. உதாரணமாக, யின்-யாங் சூடான பானை தயாரிக்கும் போது, அமில மற்றும் கார முறைகள் இரண்டும் ஒரே நேரத்தில் மேற்கொள்ளப்படுகின்றன. இந்த செயல்முறை குறிப்பாக குறைந்த தர தாதுக்களை பதப்படுத்துவதற்கு ஏற்றது. ஷாங்க்சி மாகாணத்தில் உள்ள ஒரு குறிப்பிட்ட நிறுவனம், ஒருங்கிணைந்த முறையை மேம்படுத்துவதன் மூலம் 2.5 என்ற அலுமினிய-சிலிக்கான் விகிதத்துடன் மெலிந்த தாதுவின் பயன்பாட்டு விகிதத்தை 40% அதிகரிக்க முடிந்தது.

II. உடைப்பதற்கான பாதைதொழில்நுட்ப கண்டுபிடிப்பு

பாரம்பரிய கைவினைத்திறனின் ஆற்றல் நுகர்வு பிரச்சினை எப்போதும் தொழில்துறையில் ஒரு வேதனையான புள்ளியாக இருந்து வருகிறது. 2016 ஆம் ஆண்டு தொழில்துறை தரவுகளின்படி, ஒரு டன் அலுமினாவிற்கு சராசரியாக 1,350 கிலோவாட்-மணிநேர மின்சாரம் நுகர்வு, ஒரு வீட்டின் அரை வருட மின்சார நுகர்வுக்கு சமம். ஒரு குறிப்பிட்ட நிறுவனத்தால் உருவாக்கப்பட்ட "குறைந்த வெப்பநிலை கரைப்பு தொழில்நுட்பம்", சிறப்பு வினையூக்கிகளைச் சேர்ப்பதன் மூலம், எதிர்வினை வெப்பநிலையை 280℃ இலிருந்து 220℃ ஆகக் குறைக்கிறது. இது மட்டும் 30% ஆற்றலைச் சேமிக்கிறது.

ஷான்டாங்கில் உள்ள ஒரு குறிப்பிட்ட தொழிற்சாலையில் நான் பார்த்த திரவமாக்கப்பட்ட படுக்கை உபகரணங்கள் எனது பார்வையை முற்றிலுமாக தலைகீழாக மாற்றியது. ஐந்து மாடி உயரமுள்ள இந்த "எஃகு ராட்சத" கனிமப் பொடியை வாயு மூலம் தொங்கும் நிலையில் வைத்திருக்கிறது, பாரம்பரிய செயல்பாட்டில் 6 மணிநேர எதிர்வினை நேரத்தை 40 நிமிடங்களாகக் குறைக்கிறது. இன்னும் அற்புதமானது அதன் அறிவார்ந்த கட்டுப்பாட்டு அமைப்பு, இது ஒரு பாரம்பரிய சீன மருத்துவர் ஒரு நாடித்துடிப்பை எடுப்பது போல நிகழ்நேரத்தில் செயல்முறை அளவுருக்களை சரிசெய்ய முடியும்.

பசுமை உற்பத்தியைப் பொறுத்தவரை, இந்தத் தொழில் "கழிவுகளை புதையலாக மாற்றும்" ஒரு அற்புதமான நிகழ்ச்சியை நடத்தி வருகிறது. ஒரு காலத்தில் தொந்தரவான கழிவு எச்சமாக இருந்த சிவப்பு சேற்றை இப்போது பீங்கான் இழைகளாகவும், சாலையோரப் பொருட்களாகவும் தயாரிக்கலாம். கடந்த ஆண்டு, குவாங்சியில் பார்வையிடப்பட்ட செயல்விளக்கத் திட்டம், சிவப்பு சேற்றிலிருந்து தீப்பிடிக்காத கட்டுமானப் பொருட்களையும் உருவாக்கியது, மேலும் சந்தை விலை பாரம்பரிய தயாரிப்புகளை விட 15% அதிகமாக இருந்தது.

III. எதிர்கால வளர்ச்சிக்கான எல்லையற்ற சாத்தியக்கூறுகள்

நானோ-அலுமினா தயாரிப்பை பொருட்கள் துறையில் "நுண்ணிய-சிற்பக் கலை" என்று கருதலாம். ஆய்வகத்தில் காணப்படும் சூப்பர் கிரிட்டிகல் உலர்த்தும் உபகரணங்கள் மூலக்கூறு மட்டத்தில் துகள்களின் வளர்ச்சியைக் கட்டுப்படுத்த முடியும், மேலும் உற்பத்தி செய்யப்படும் நானோ-பொடிகள் மகரந்தத்தை விடவும் சிறந்தவை. இந்த பொருள், லித்தியம் பேட்டரி பிரிப்பான்களில் பயன்படுத்தப்படும்போது, பேட்டரி ஆயுளை இரட்டிப்பாக்கும்.

மைக்ரோவேவ்சின்டரிங் தொழில்நுட்பம் எனக்கு வீட்டில் உள்ள மைக்ரோவேவ் அடுப்பை நினைவூட்டுகிறது. வித்தியாசம் என்னவென்றால், தொழில்துறை தர மைக்ரோவேவ் சாதனங்கள் பொருட்களை 3 நிமிடங்களுக்குள் 1600℃ வரை வெப்பப்படுத்த முடியும், மேலும் அவற்றின் ஆற்றல் நுகர்வு பாரம்பரிய மின்சார உலைகளை விட மூன்றில் ஒரு பங்கு மட்டுமே. இன்னும் சிறப்பாக, இந்த வெப்பமூட்டும் முறை பொருளின் நுண் கட்டமைப்பை மேம்படுத்த முடியும். ஒரு குறிப்பிட்ட இராணுவ தொழில்துறை நிறுவனத்தால் அதனுடன் தயாரிக்கப்படும் அலுமினா மட்பாண்டங்கள் வைரத்துடன் ஒப்பிடக்கூடிய கடினத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளன.

அறிவார்ந்த மாற்றத்தால் ஏற்படும் மிகத் தெளிவான மாற்றம் கட்டுப்பாட்டு அறையில் உள்ள பெரிய திரை. இருபது ஆண்டுகளுக்கு முன்பு, திறமையான தொழிலாளர்கள் பதிவு புத்தகங்களுடன் உபகரண அறையைச் சுற்றி வந்தனர். இப்போது, இளைஞர்கள் மவுஸின் ஒரு சில கிளிக்குகளில் முழு செயல்முறை கண்காணிப்பையும் முடிக்க முடியும். ஆனால் சுவாரஸ்யமாக, மிகவும் மூத்த செயல்முறை பொறியாளர்கள் அதற்கு பதிலாக AI அமைப்பின் "ஆசிரியர்களாக" மாறிவிட்டனர், பல தசாப்த கால அனுபவத்தை வழிமுறை தர்க்கமாக மாற்ற வேண்டிய அவசியம் உள்ளது.

தாதுவிலிருந்து உயர்-தூய்மை அலுமினாவாக மாறுவது என்பது இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் எதிர்வினைகளின் விளக்கம் மட்டுமல்ல, மனித ஞானத்தின் படிகமயமாக்கலும் கூட. 5G ஸ்மார்ட் தொழிற்சாலைகள் தலைசிறந்த கைவினைஞர்களின் "கை உணர்தல் அனுபவத்தை" சந்திக்கும்போது, நானோ தொழில்நுட்பம் பாரம்பரிய சூளைகளுடன் உரையாடும்போது, இந்த நூற்றாண்டு கால தொழில்நுட்ப பரிணாமம் இன்னும் முடிவடையவில்லை. ஒருவேளை, சமீபத்திய தொழில்துறை வெள்ளை அறிக்கை கணித்தபடி, அடுத்த தலைமுறை அலுமினா உற்பத்தி "அணு-நிலை உற்பத்தி" நோக்கி நகரும். இருப்பினும், தொழில்நுட்பம் எப்படித் தாவினாலும், நடைமுறைத் தேவைகளைத் தீர்ப்பதும் உண்மையான மதிப்பை உருவாக்குவதும் தொழில்நுட்ப கண்டுபிடிப்புகளின் நித்திய ஒருங்கிணைப்புகளாகும்.