Karbon tolzaning qimmatbaho sirlarini ochish: nega u oltindan qimmat, lekin odamlarni jazb qiladi?

Agar karbon tolzaning dvigatel qopqog'i oq ilmiy xodimning oylik ish haqidan qimmatroq bo'lsa, qora filamlar bilan bezatilgan velosiped ramkasi esa avtomashina yarmiga turadigan bo'lsa, sizga qiziq maydonga tushadi: yengil qora material qanday qilib shunchalik qimmat bo'lishi mumkin? Ushbu maqola karbon tolzaning orqasidagi boyligini oshkor qiladi, uning laboratoriyadan poyga trassasigacha bo'lgan yo'lini kuzatadi va nima uchun u zamonaviy sanoatning “qora oltini” sifatida tan olinganligini tushuntiradi.

1. Sanoatning “pullarni yirtuvchi mashinasi”: qimmat turish sabablari haqidagi voqealar
   Uglerod tolali zavodda ishlab chiqarish — qimmatbaho sanoat alkimoyasini kuzatishga o'xshaydi. Barcha narsa qimmat $7 /kg oq poliakrilonitril (PAN) old qurilma bilan boshlanadi keyin esa qimmatli «qora oltin»ga aylanadi «Qora oltin». Bu shunchaki qimmatbaho o'zgarish bo'lib, u uchta asosiy to'siqdan :

Xom ashyoning yo'qolishiga olib keladi
PAN old qurilma qimmatligi bilan boshlanadi PAN old qurilma , narxi $5,5/кг дан $5.5/kg . Ammo haqiqiy xarajatlar yuqori haroratli karbonizatsiya davrida boshlanadi: ichida 2000°C pechlar , modda kuchli “so'rishga” uchrab, o'z massasining deyarli yarmi 1 kg uglerod tolasi 1 kg karbon tolasi yarishtiriladi, taxminan $27 lik xom ashyoning bu so'zma-so'z tekislikdan chiqib ketadi - pulni yondirishga o'xshaydi.

Yuqori haroratli marafon
Karbon tolali mahsulot ishlab chiqarish - aniq hisob-kitoblarni qiyinchiligi bilan o'tkaziladigan marafon:

300°C da oksidlanish : Tolalar tuzilishini havoda barqarorlashtiradi.

1500°C dan yuqori karbonlanish : Inert atmosferada yuqori mustahkamlikka ega bo'lgan karbon kristallarini hosil qiladi.

Me'morchilik to'qilishi : Qo'lda qo'yilgan : Qo'lda qo'yilgan (±0.1mm) .

Yuqori bosimli shakllash : Avtoklavlar qurilishida ishlatiladi millionlar .
Har bir bosqich talab qiladi nanometr darajadagi nazorat —mikroskopik miqyosda ko'p qavatli uy qurishga o'xshaydi. To'liq ishlab chiqarish liniyasi uchun xarajatlar 278 million AQSH dollari , teng keladi uchta o'rtacha avtomobil zavodiga .

Barmoqlarida oltin: Almashtirib bo'lmaydigan mehnat
Eng yaxshi ishlab chiqarishhonalarda elektriklar kiyimda oq qo'lqoplar , karbon tolali materialning har bir varaqini qimmatbaho arifaktlardek ishlab chiqarish. Asosiy texnikalar— 45° burchak ostida qavatlash, mikron aniqlikda tekislash —hali ham insonning tajribasiga va vizual aniqlikka tayanadi . Malaka oshirish uchun mutaxassisinga besh yil , ularning mutaxassilik darajasi 41,7 AQSH dollari/soat —Silikon vodiysi muhandislari bilan teng darajada.

2. Qarshilik ko'rsatmaydigan jalb kuchi: Nima uchun qimmatligi oqlanadi
   Narxiga qaramay, F1 dan aviatsiya gurug'igacha bo'lgan sohalarda yetarli emas. Bu qiziqish to'rtta noqiyin qobiliyatlaridan kelib chiqqan :

Ajoyib kuch
1 sm² karbon tolasi chidasa 8 tonna tortishish kuchiga —qalam qalinligidagi tola ikkita afrikaki filini ko'taradi ikki Afrikaki filini . BMW i3 karbon kabini 350 kg og'irligi po'latdan , tashish bilan teng beshta qoʻshimcha yoʻlovchi qo'shimcha energiya sarflamasdan. Boeing 787ning uglerodli karoseri vazni 20% , tejash 1,5 million litr yonilg'i yiliga har bir samolyot uchun butun dunyoni aylanib oʻtish uchun yetarli 38 marta .

Nega nishon beruvchi davomiylik
Alaska sda -50°C da muzlatish , uglerod tolali quvurlar 20 yil korroziyaga chidamli 20 yil davomida korroziyaga chidamli har besh yilda almashtiriladigan po'lat qismlarga qaraganda muddat davomida xizmat ko'rsatish xarajatlari 40% kamayadi rolls-Royce muhandislari aytishicha: "Bizning uglerod komponentlarimiz transport vositasining loyihalangan muddatidan 50% ko'proq xizmat ko'rsatadi."

Nodir po'lat
F1 poygachisi Gilles Villeneuve avtomobili 270 km/soat tezlikda parchalab tashlandi 1981-yilda uglerod monokok himoya qildi , unga yordam berdi. Sir nima? Metallardan farqli o'laroq, uglerod tolasi qatlamlar ko'rinishida vujudga keladi , shirinlik kabi ta'sirni yutadi. Uglerod silindrli mafsalga ega zamonaviy super avtomobillar uchun yon tomondan urilganda 300% omon qolish ehtimoli yuqori .

Shakl o'zgartiruvchi
Dan yer tebranishga chidamli beton dubayda Rentgen nurlarini o'tkazib yuboruvchi jarrohiy implantlar ; dan Qishki Olimpiya o'yinlarining san'gichlaridan chuqur dengiz kemalariga qadar Mariana botig'iga chidamli —uglerod tolasi sanoat chegaralarini qayta belgilamoqda.

III. Kelajak: Biz uni arzonlashtira olamizmi?
Narx barier bo'lib qolmoqda, lekin yangi texnologiyalar umid beradi. Uzluksiz 3D bosma xavfli moddalarni va mehnatni kamaytirishi mumkin. Lekin aviatsiya darajadagi uglerod (masalan, T1100 ) qoladi “lyuks" —qari qovurilgan shirin sharobga o'xshab, uning mukammalligi uchun vaqt va e'tibor kerak.

Masshtab asosiydir: trillion dollarli bozorlar sanoat darajasidagi uglevodlarni (masalan, T700 ) bilan 2025, narxlar tushib ketishi mumkin 2010-yil darajasining 60% gacha .

IV. Qora inqilob: natijalarga hamda ertaga to'lov qilish
Siz supermashinaning karbon panellari yoki $1400 velosiped ramkasi ni qo'lingizga olganingizda, siz mahsulotdan ko'ra ko'proq narsa sotib olmoqdasiz — siz materiallar kelajagiga investitsiya qilyapsiz. Karbon tolasi bizga shuni o'rgatadiki: materiallarning kelajagi . Karbon tolasi bizga shuni o'rgatadiki:

Qiymat o'zgarishda yashirin : Oddiy narsani ajoyibga aylantirish haqiqiy xazinadir.

Bugungi yuqori narx erta yangiliksizlik keltiradi .

Narx belgisining orqasida yashirilgan muhandislik butun dunyoni o'zgartiradi .

Material progress insoniyatning intilishini belgilaydi: Vright uklarining yogʻoch qanotlaridan uglerodli osmonlarga qadar. Uglerod tolali tolasiga pul toʻlash — chegaralarni buzish intilishiga sarmoya kiritishdir intellekti hamda chegaralarni buzish xohishini .

Dr. Reinforcement yuqori sifatli, arzon narxli uglerodli tola matolarini taklif qiladi!
Agar siz uglerodli tola bilan narsalar yaratishni xohlasangiz mahsulotlar men bilan murojaat qilishingiz mumkin!

Elektron pochta：[email protected]

Whatsapp:+86 19121157199