അലൂമിനിയം ഉപരിതല ചികിത്സാ സാങ്കേതികവിദ്യ: ലോഹത്തിന്റെ "മാജിക് കോട്ട്"

സ്മാർട്ട്‌ഫോൺ കേസിംഗുകൾ, വിമാന തൊലികൾ, കെട്ടിട കർട്ടൻ ഭിത്തികൾ എന്നിവയുടെ നിർമ്മാണ വർക്ക്‌ഷോപ്പിൽ, ഒരു കണ്ണാടി മിനുസമാർന്നഅലുമിനിയം പ്ലേറ്റ്"സ്മാർട്ട് സ്കിൻ" ആയി രൂപാന്തരപ്പെടുത്താൻ കഴിയും, അത് വിരലടയാള പ്രതിരോധശേഷിയുള്ളതും, പോറലുകളെ പ്രതിരോധിക്കുന്നതും, നിഗൂഢമായ പ്രോസസ്സിംഗിന് വിധേയമായതിനുശേഷം നിറം മാറുന്നതുമാണ്. ഇതാണ് അലുമിനിയം ഉപരിതല ചികിത്സാ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ മാന്ത്രികത - ഭൗതിക, രാസ, അല്ലെങ്കിൽ ജൈവ മാർഗങ്ങളിലൂടെ, അലുമിനിയത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ വിവിധ പ്രവർത്തനപരമായ "മോളിക്യുലാർ കവചങ്ങൾ" നിർമ്മിക്കപ്പെടുന്നു, ഇത് സാധാരണ ലോഹങ്ങൾക്ക് അസാധാരണമായ ചൈതന്യം പ്രസരിപ്പിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു.

ഉപരിതല ചികിത്സ ആവശ്യമായി വരുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്?

അലൂമിനിയം "ഒരിക്കലും തുരുമ്പെടുക്കാത്ത ലോഹം" എന്നറിയപ്പെടുന്നുണ്ടെങ്കിലും, അതിന്റെ സ്വാഭാവിക സവിശേഷതകൾക്ക് മൂന്ന് പ്രധാന പോരായ്മകളുണ്ട്:

നാശ സാധ്യത: ഈർപ്പമുള്ള അന്തരീക്ഷത്തിൽ, അലുമിനിയം ഓക്സിജനുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് ഒരു അലുമിനിയം ഓക്സൈഡ് സംരക്ഷണ പാളി ഉണ്ടാക്കുന്നു, എന്നാൽ അമ്ലത്വമോ ക്ഷാരസ്വഭാവമോ ഉള്ള അന്തരീക്ഷങ്ങൾ ഈ സ്വാഭാവിക തടസ്സത്തെ തകർക്കും.

മോശം വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധം: ശുദ്ധമായ അലൂമിനിയത്തിന് HV15-20 കാഠിന്യം മാത്രമേ ഉള്ളൂ (സ്റ്റീലിൽ HV40-60 ഉണ്ട്), ദിവസേനയുള്ള ഘർഷണ സമയത്ത് പോറലുകൾ ഉണ്ടാകാൻ സാധ്യതയുണ്ട്.

സൗന്ദര്യാത്മക പരിമിതികൾ: സംസ്കരിക്കാത്ത അലുമിനിയം പ്രതലം മങ്ങിയതും തിളക്കമില്ലാത്തതുമാണ്, ഇത് ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള ഡിസൈൻ ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടാക്കുന്നു.

അലൂമിനിയത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ 0.1-500 μm വ്യാസമുള്ള ഒരു ഫങ്ഷണൽ കോട്ടിംഗ് രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിലൂടെയും, അതിന് നാശന പ്രതിരോധം, വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധം, അലങ്കാരം തുടങ്ങിയ സവിശേഷതകൾ നൽകുന്നതിലൂടെയും ഈ പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കുന്നതിനാണ് സർഫസ് ട്രീറ്റ്മെന്റ് സാങ്കേതികവിദ്യ ലക്ഷ്യമിടുന്നത്. ലോകമെമ്പാടും പ്രതിവർഷം 200 ദശലക്ഷം ടണ്ണിലധികം അലൂമിനിയം ഉപരിതല ചികിത്സയ്ക്ക് വിധേയമാകുന്നു, ഇത് 300 ബില്യൺ യുഎസ് ഡോളറിലധികം ഉൽപാദന മൂല്യം സൃഷ്ടിക്കുന്നു.

മുഖ്യധാരാ ഉപരിതല ചികിത്സാ സാങ്കേതികവിദ്യകളുടെ പൂർണ്ണ വിശകലനം

അനോഡൈസിംഗ്: വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണ മാന്ത്രികത 'കവചം' സൃഷ്ടിക്കുന്നു

തത്വം: അലുമിനിയം പദാർത്ഥം സൾഫ്യൂറിക് ആസിഡ് ഇലക്ട്രോലൈറ്റിൽ മുക്കി വൈദ്യുതീകരിച്ച ശേഷം ഉപരിതലത്തിൽ 10-200 μm അലുമിന സെറാമിക് പാളി സൃഷ്ടിക്കുക.

സാങ്കേതിക ഹൈലൈറ്റുകൾ

HV300 വരെ കാഠിന്യമുള്ള ഒരു മൈക്രോ സ്കെയിൽ തേൻകോമ്പ് ഘടന രൂപപ്പെടുത്തൽ (15 മടങ്ങ് വർദ്ധിപ്പിച്ചു)
200-ലധികം നിറങ്ങളിൽ (ഐഫോണിനുള്ള ഗ്രേഡിയന്റ് നീല പോലുള്ളവ) ഡൈ ചെയ്യാൻ കഴിയും.

സാൾട്ട് സ്പ്രേ നാശന പ്രതിരോധം 2000 മണിക്കൂർ വരെ (സാധാരണ അലുമിനിയം പ്ലേറ്റ് 500 മണിക്കൂർ മാത്രം).

അപേക്ഷ കേസ്

എയ്‌റോസ്‌പേസ്: ബോയിംഗ് 787 ഫ്യൂസ്‌ലേജ് സ്കിൻ ആനോഡൈസ്ഡ് ട്രീറ്റ്‌മെന്റ് അൾട്രാവയലറ്റ് വാർദ്ധക്യ പ്രതിരോധം മൂന്ന് മടങ്ങ് മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു.

കെട്ടിട കർട്ടൻ മതിൽ: 50 വർഷത്തിലധികം ആയുസ്സുള്ള, 50 μm കനമുള്ള ആലൂക്കോബോണ്ട് കോമ്പോസിറ്റ് പാനൽ ആനോഡൈസ്ഡ് ഫിലിം.

ഇലക്ട്രോപ്ലേറ്റിംഗ്: ലോഹ കോട്ടിംഗുകളുടെ ക്രോസ് ബോർഡർ സംയോജനം

തത്വം: ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ ഡിപ്പോസിഷൻ വഴി, നിക്കൽ, ക്രോമിയം, ടിൻ, മറ്റ് ലോഹ പാളികൾ അലൂമിനിയത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ ആവരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു.

നവീകരണ മുന്നേറ്റം:

നാനോഇലക്ട്രോപ്ലേറ്റിംഗ്: ഭാരം കുറഞ്ഞ അടിവസ്ത്രത്തിന്റെ ഗുണം നിലനിർത്തുന്നതിനായി ജപ്പാൻ 1 μm മാത്രം കട്ടിയുള്ള അൾട്രാ-നേർത്ത കോട്ടിംഗുകൾ വികസിപ്പിച്ചെടുക്കുന്നു.

കോമ്പോസിറ്റ് ഇലക്ട്രോപ്ലേറ്റിംഗ്: കാഠിന്യം HV1000 ആയി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് പ്ലേറ്റിംഗ് ലായനിയിൽ വജ്രകണങ്ങൾ ചേർക്കുന്നു.

പാരിസ്ഥിതിക പകരം വയ്ക്കൽ: സയനൈഡ് രഹിത ഇലക്ട്രോപ്ലേറ്റിംഗ് പ്രക്രിയ ഘന ലോഹ ഉദ്‌വമനം 90% കുറയ്ക്കുന്നു.

ആപ്ലിക്കേഷൻ സാഹചര്യങ്ങൾ
ഓട്ടോമോട്ടീവ് ഘടകങ്ങൾ: നിക്കൽ പാളി പൂശിയ ടെസ്‌ല ബാറ്ററി ട്രേ, 800 ℃ വരെ ഉയർന്ന താപനിലയെ നേരിടാൻ കഴിവുള്ളതാണ്.

ഇലക്ട്രോണിക് ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ: ചെമ്പ് പാളി പൂശിയ മാക്ബുക്ക് ഷെൽ, താപ ചാലകത 40% മെച്ചപ്പെട്ടു.

മൈക്രോ ആർക്ക് ഓക്‌സിഡേഷൻ (MAO): സെറാമിക് കോട്ടിംഗുകൾക്കുള്ള ഒരു "ആറ്റോമിക് ഫർണസ്".

സാങ്കേതിക തത്വം: ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിൽ, അലൂമിനിയത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ പ്ലാസ്മ ഡിസ്ചാർജ് സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു, ഇത് 10-200 μm സെറാമിക് പാളി രൂപപ്പെടുത്തുന്നു.

പ്രകടന ഗുണങ്ങൾ:

വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധം: വസ്ത്രധാരണ നിരക്ക് 5 × 10 ⁻⁷ mm ³/N · m (1/5 അനോഡൈസിംഗ്) വരെ കുറവാണ്.

ഇൻസുലേഷൻ പ്രകടനം: 2000V/mm വരെ ബ്രേക്ക്ഡൗൺ വോൾട്ടേജ് (സ്റ്റീലിന്റെ 10 മടങ്ങ്).

ബയോകോംപാറ്റിബിലിറ്റി: കൃത്രിമ സന്ധി ഇംപ്ലാന്റേഷനിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നതിന് വൈദ്യശാസ്ത്രപരമായി സാക്ഷ്യപ്പെടുത്തിയത്.

അതിർത്തി ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ:

മെഡിക്കൽ ഉപകരണങ്ങൾ: ജർമ്മനി ബി ബ്രൗൺ ശസ്ത്രക്രിയാ ഉപകരണങ്ങൾ ഉപരിതലത്തിൽ MAO കൊണ്ട് പൊതിഞ്ഞിരിക്കുന്നു, 99.9% ആൻറി ബാക്ടീരിയൽ നിരക്ക്.

ബഹിരാകാശ പേടക ഇൻസുലേഷൻ: 2000 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസ് വരെ താപനിലയെ പ്രതിരോധിക്കുന്ന Al ₂ O ∝ – TiO ₂ സംയുക്ത സെറാമിക് പാളി നാസ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു.

കെമിക്കൽ കൺവേർഷൻ ഫിലിം: പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദ നിർമ്മാണത്തിനുള്ള "അദൃശ്യ കവചം"

സാങ്കേതിക സവിശേഷതകൾ: വൈദ്യുതിയുടെ ആവശ്യമില്ല, മുറിയിലെ താപനിലയിലുള്ള ലായനിയിൽ സംരക്ഷണ ഫിലിം സൃഷ്ടിക്കുന്നു.

സാധാരണ പ്രക്രിയ:

ക്രോമേറ്റ് പരിവർത്തനം: മികച്ച നാശന പ്രതിരോധം, പക്ഷേ ഹെക്സാവാലന്റ് ക്രോമിയം അർബുദകാരിയാണ് (യൂറോപ്യൻ യൂണിയൻ നിരോധിച്ചത്).

ഫോസ്ഫേറ്റ് ക്രോമേറ്റ് പരിവർത്തനം: ക്രോമിയം രഹിതവും പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദപരവുമായ ഒരു ബദൽ പരിഹാരം, ഫോർഡിന്റെ ഉൽ‌പാദന നിരയിൽ പൂർണ്ണമായും പ്രയോഗിക്കുന്നു.

സിലാൻ സംസ്കരണം: ലോഹ ലവണങ്ങൾക്ക് പകരം ഓർഗാനോസിലാൻ തന്മാത്രകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നത് മലിനജല സംസ്കരണ ചെലവ് 70% കുറയ്ക്കുന്നു.

വിപ്ലവകരമായ പുതിയ സാങ്കേതിക വിപ്ലവം

നാനോ കോട്ടിംഗ്: മോളിക്യുലാർ ലെവൽ കൃത്യത സംരക്ഷണം

ഹാർവാർഡ് യൂണിവേഴ്സിറ്റി വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത "ബയോമിമെറ്റിക് താമര ഇല പ്രഭാവം" എന്ന ആവരണത്തിന് 160 ഡിഗ്രി കോൺടാക്റ്റ് ആംഗിൾ ഉണ്ട്, കൂടാതെ ജലത്തുള്ളികൾ യാന്ത്രികമായി ഉരുണ്ടുകൂടുന്നു.ജർമ്മനിയിൽ നിന്നുള്ള 200nm കനമുള്ള BASF നാനോസെറാമിക് കോട്ടിംഗിന് മണലിന്റെയും ചരലിന്റെയും ആഘാതത്തെ ചെറുക്കാൻ കഴിയും.

സ്വയം സുഖപ്പെടുത്തുന്ന കോട്ടിംഗ്: വസ്തുക്കളുടെ "സ്വയം പുനരുജ്ജീവിപ്പിക്കൽ"

ജപ്പാനിലെ കാൻസായ് കോട്ടിംഗ്സ്, സ്ക്രാച്ച് സൈറ്റുകളിൽ റിപ്പയർ ഏജന്റുകളെ പുറത്തുവിടുന്ന ഒരു മൈക്രോകാപ്സ്യൂൾ സെൽഫ്-ഹീലിംഗ് സിസ്റ്റം വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്, ഇത് 24 മണിക്കൂർ പുനഃസ്ഥാപനം അനുവദിക്കുന്നു.
ചൈനീസ് അക്കാദമി ഓഫ് സയൻസസിലെ ഹെഫെയ് ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് മെറ്റീരിയൽസ് സയൻസ് ആൻഡ് ടെക്നോളജി, ചൂടിൽ സമ്പർക്കം വരുമ്പോൾ യാന്ത്രികമായി നന്നാക്കുന്ന ഒരു താപ പ്രതികരണശേഷിയുള്ള കോട്ടിംഗ് വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്.

നിറം മാറ്റാൻ കഴിവുള്ള ബുദ്ധിപരമായ കോട്ടിംഗ്: 'ചിന്തിക്കാൻ' കഴിയുന്ന ഒരു പ്രതലം.

ഇസ്രായേലിൽ നിന്നുള്ള ജെന്റക്സ് ഇലക്ട്രോക്രോമിക് ഗ്ലാസ്, വോൾട്ടേജ് (1% -80%) വഴി പ്രകാശ പ്രസരണം ക്രമീകരിക്കുന്നു.
ജർമ്മനിയിൽ നിന്നുള്ള മെർക്ക് ഇലക്ട്രോണിക് ഇങ്ക് സാങ്കേതികവിദ്യ അലുമിനിയം പ്ലേറ്റുകളിൽ ഉപരിതല പാറ്റേണുകളുടെ ചലനാത്മകമായ സ്വിച്ചിംഗ് കൈവരിക്കുന്നു.

വ്യവസായ ആപ്ലിക്കേഷൻ പനോരമ

ഉപഭോക്തൃ ഇലക്ട്രോണിക്സ്: കൃത്യതയുള്ള കരകൗശലത്തിന്റെ ഒരു പ്രദർശനം.

ഹുവാവേ മേറ്റ് സീരീസിന്റെ ഫ്രെയിമിൽ മൈക്രോ ആർക്ക് ഓക്‌സിഡേഷൻ+പിവിഡി കോട്ടിംഗ് ഉണ്ട്, 0.6 മില്ലീമീറ്റർ മാത്രം കനം.സാംസങ് ഗാലക്‌സി എസ് 24 അൾട്രാ ഫ്രെയിമിൽ HV900 കാഠിന്യമുള്ള ഡയമണ്ട് പോലുള്ള കാർബൺ ഫിലിം (DLC) ഉപയോഗിക്കുന്നു.

പുതിയ ഊർജ്ജ വാഹനങ്ങൾ: ഭാരം കുറഞ്ഞതും സുരക്ഷയും സന്തുലിതമാക്കൽ

BYD ബ്ലേഡ് ബാറ്ററി ട്രേയിൽ അനോഡൈസിംഗ്+എപ്പോക്സി റെസിൻ കോട്ടിംഗ്, ഫ്ലേം റിട്ടാർഡന്റ് ഗ്രേഡ് UL94 V-0 എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.
BMW iX ഷാസി കവചം സെറാമിക്സ് ചെയ്ത സിലെയ്ൻ കൊണ്ട് പൊതിഞ്ഞതാണ്, ഇത് ഭാരം 30% കുറയ്ക്കുകയും ആഘാത പ്രതിരോധശേഷിയുള്ളതുമാണ്.

വാസ്തുവിദ്യാ കർട്ടൻ മതിൽ: നഗര സൗന്ദര്യശാസ്ത്രത്തിന്റെ സാങ്കേതിക ആവിഷ്കാരം

ദുബായിലെ ബുർജ് ഖലീഫയുടെ പുറം ഭിത്തികൾ ഫ്ലൂറോകാർബൺ കൊണ്ട് പൊതിഞ്ഞിരിക്കുന്നു, 50 വർഷം വരെ കാലാവസ്ഥാ പ്രതിരോധശേഷിയുള്ളതാണ്.
ഷാങ്ഹായ് സെന്റർ ബിൽഡിംഗിന്റെ ടവർ കിരീടത്തിൽ മഴവെള്ളം കയറിയതിനുശേഷം പൊടി നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനായി ഫോട്ടോകാറ്റാലിസിസ് സെൽഫ്-ക്ലീനിംഗ് കോട്ടിംഗ് ഉപയോഗിക്കുന്നു.

 
ഭാവി പ്രവണതകളും വെല്ലുവിളികളും

ഹരിത ഉൽപ്പാദന പരിവർത്തനം

ജൈവാധിഷ്ഠിത പരിവർത്തന ഏജന്റ്: പരമ്പരാഗത രാസവസ്തുക്കൾക്ക് പകരമായി സസ്യ സത്ത് ഉപയോഗിക്കുന്നു.
താഴ്ന്ന താപനില പ്ലാസ്മ ചികിത്സ: ഊർജ്ജ ഉപഭോഗം 50% കുറഞ്ഞു, മലിനജലം പുറന്തള്ളുന്നില്ല.

മൾട്ടി ഫങ്ഷണൽ ഇന്റഗ്രേഷൻ

സൂപ്പർഹൈഡ്രോഫോബിക്, ആൻറി ബാക്ടീരിയൽ, ചാലക ത്രീ ഇൻ വൺ കോട്ടിംഗുകളുടെ ഗവേഷണവും വികസനവും.
വലിച്ചുനീട്ടാവുന്ന ഇലക്ട്രോണിക് കോട്ടിംഗ്: 300% വലിച്ചുനീട്ടൽ നിരക്കിൽ പോലും ചാലകത നിലനിർത്തുന്നു.

ബുദ്ധിപരമായ വികസനം

സെൻസർ ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് കോട്ടിംഗ്: വസ്തുക്കളുടെ ആരോഗ്യ നിലയുടെ തത്സമയ നിരീക്ഷണം.

ഇളം പ്രതികരണശേഷിയുള്ള നിറം മാറ്റുന്ന കോട്ടിംഗ്: UV തീവ്രതയനുസരിച്ച് വർണ്ണ ആഴം യാന്ത്രികമായി ക്രമീകരിക്കുന്നു.