Iyada oo ay ka dhalatay yoolka caalamiga ah ee dhexdhexaadnimada kaarboonka, fududaynta ayaa noqotay soo jeedinta ugu muhiimsan ee isbeddelka iyo casriyeynta warshadaha wax soo saarka. Iyada oo leh astaamo gaar ah oo jireed iyo kiimiko, aluminiumku wuxuu ka booday "doorka taageerada" ee warshadaha dhaqanka una gudbay "agabka istaraatiijiga ah" ee wax soo saarka heerka sare ah. Maqaalkani wuxuu si nidaamsan u baabi'in doonaa qiimaha hal-abuurka leh ee agabka aluminiumka fudud laga bilaabo afar cabbir: mabaadi'da farsamada, faa'iidooyinka waxqabadka, caqabadaha codsiga, iyo jihooyinka mustaqbalka.

1, Xudunta farsamada ee agabka aluminiumka fudud

Aluminiumka fudud ma aha oo kaliya "walax yareysa miisaanka", laakiin waa boodbood waxqabad oo lagu gaaray nidaam tignoolajiyadeed oo saddex-in-hal ah oo ah naqshadeynta isku-dhafka, xakamaynta yar, iyo hal-abuurka habka:

Xoojinta doping curiyayaasha: Ku darista magnesium, silicon, naxaas iyo walxo kale si loo sameeyo marxalado xoojin ah sida Mg ₂ Si, Al ₂ Cu, iwm., si loo jebiyo heerka xoogga jiidista ee 500MPa (sidaDaawaha aluminiumka 6061-T6).

Nidaaminta qaab-dhismeedka Nano: Iyadoo la adeegsanayo tignoolajiyada xoojinta degdegga ah ama isku-darka farsamada, nano-dareeraha ayaa lagu soo daraa matrix-ka aluminiumka si loo gaaro horumar isku-dhafan oo ku saabsan xoogga iyo adkaanta.

Habka daaweynta kulaylka isbeddelka: Isku darka hababka isbeddelka balaastikada iyo daaweynta kulaylka sida rogidda iyo been-abuurka, cabbirka hadhuudhka ayaa loo hagaajiyaa heerka micrometer-ka, taasoo si weyn u hagaajinaysa sifooyinka farsamada ee dhammaystiran.

Tusaale ahaan, iyadoo la adeegsanayo aluminiumka isku dhafan ee Tesla, waxay qaadatay tignoolajiyada Gigacasting ee weyn ee lagu shubo walxaha si loogu daro 70 qaybood oo dhaqameed ah hal qayb, iyadoo miisaanka la dhimayo 20% iyadoo la hagaajinayo hufnaanta wax soo saarka 90%, taasoo xaqiijinaysa qiimaha khalkhalka leh ee hal-abuurka iskaashiga habka wax soo saarka.

2, Faa'iidooyinka asaasiga ah ee agabka aluminiumka fudud

(1) Waxtar fudud oo aan la beddeli karin

Faa'iidada cufnaanta: Cufnaanta aluminiumku waa saddex meelood meel oo keliya birta (2.7g/cm ³ vs 7.8g/cm ³), waxayna gaari kartaa saameyn dhimista miisaanka oo ka badan 60% xaaladaha beddelka mugga isku midka ah. Gaariga korontada ku shaqeeya ee BMW i3 wuxuu leeyahay jir aluminium ah oo dhan, isagoo miisaanka wadada ku yareynaya 300kg isla markaana kordhinaya baaxadda 15%.

Saamiga xoogga oo aad u sarreeya: Marka la tixgelinayo saamiga xoogga ilaa miisaanka, xoogga gaarka ah (xoogga/cufnaanta) ee dahaarka aluminiumka ee 6-taxane ah wuxuu gaari karaa 400MPa/(g/cm ³), isagoo ka sarreeya 200MPa/(g/cm ³) birta caadiga ah ee kaarboon yar.

(2) Horumar waxqabad oo dhinacyo badan leh

Iska caabbinta daxalka: Lakabka oksaydhka aluminiumka ee cufan (Al ₂ O3) wuxuu agabka siiyaa iska caabbinta daxalka dabiiciga ah, cimriga adeegga buundooyinka ee meelaha xeebaha waxay gaari karaan in ka badan 50 sano.

Gudbinta kulaylka: Isugeynta kulaylka waxay gaartaa 237W/(m · K), taas oo saddex jeer ka badan birta, waxaana si weyn loogu isticmaalaa qolofka kala-baxa kulaylka ee saldhigyada saldhigga 5G.

Dib-u-warshadayn: Isticmaalka tamarta ee wax soo saarka aluminiumka dib loo warshadeeyay waa 5% oo keliya kan aluminiumka aasaasiga ah, qiiqa kaarboonkana waxaa la dhimay 95%, taas oo daboolaysa baahiyaha dhaqaalaha wareegsan.

(3) Iswaafajinta habka

Dabacsanaanta Samaynta: Ku habboon habab kala duwan sida shaambadaynta, xoqidda, been abuurka, daabacaadda 3D, iwm. Tesla Cybertruck waxay qaadataa jidhka shaambadaynta saxanka aluminiumka qabow ee la duubay, dheellitirka xoogga iyo xorriyadda moodeelka.

Tiknoolajiyada isku xirka qaangaarka ah: Alxanka CMT, alxanka kicinta is jiidjiidka iyo teknoolojiyada kale ee qaan-gaarka ah waxay hubiyaan isku halaynta qaab-dhismeedka adag.

3. Isticmaalka qalabka aluminium ee fudud

(1) Caqabadaha dhaqaale

Qiimaha agabka oo sarreeya: Qiimaha aluminiumka ayaa la ilaaliyay 3-4 jeer qiimaha birta muddo dheer (celceliska qiimaha aluminiumka ee $2500/ton marka loo eego qiimaha birta ee $800/ton sannadkii 2023), taas oo caqabad ku ah caan-bax ballaaran.

Heerka maalgashiga qalabka: Qalabka isku dhafan wuxuu u baahan yahay rakibidda mashiinno aad u weyn oo lagu shubo qalabka culus oo miisaankoodu ka badan yahay 6000 tan, iyadoo hal qalab uu ku kacayo uu ka badan yahay 30 milyan oo yuan, taas oo ay adag tahay in shirkadaha yaryar iyo kuwa dhexdhexaadka ah ay awoodaan.

(2) Xaddidaadaha waxqabadka

Saqafka xoogga: Inkasta oo uu gaari karo 600MPa iyada oo loo marayo hababka xoojinta, haddana wali wuu ka hooseeyaa birta xoogga badan (1500MPa) iyo birta titanium (1000MPa), taasoo xaddidaysa isticmaalkeeda xaaladaha culus.

Jajab heerkul hooseeya: Deegaannada ka hooseeya -20 ℃, adkeysiga saameynta aluminiumku wuxuu hoos u dhacaa 40%, taas oo u baahan in laga gudbo iyada oo loo marayo wax ka beddelka daawaha.

(3) Caqabadaha tignoolajiyada ee hortaagan farsamaynta

Caqabadda xakamaynta dib-u-soo-celinta: Guga dambe ee shaambadda saxanka aluminiumku waa 2-3 jeer ka badan saxanka birta ah, taasoo u baahan naqshad sax ah oo magdhow ah.

Kakanaanta daaweynta dusha sare: Way adag tahay in la xakameeyo isku mid ahaanshaha dhumucda filimka anodized, taas oo saameysa bilicda iyo iska caabbinta miridhka.

4, Xaaladda codsiga warshadaha iyo rajada

(1) Meelaha lagu dabaqo ee bisil

Gawaarida tamarta cusub: NIO ES8 oo dhan jirka aluminiumka ayaa miisaanka hoos u dhigaya 30%, iyadoo adkaansho qalloocan oo ah 44900Nm/deg; Saxanka baytariga Ningde Times CTP waxaa laga sameeyay aluminium, kaas oo kordhiya cufnaanta tamarta 15%.

Hawada Sare: 40% qaab-dhismeedka diyaaradda Airbus A380 waxaa laga sameeyay aluminium lithium daawaha, taasoo miisaanka ku dhimaysa 1.2 tan; Taangiyada shidaalka ee maraakiibta SpaceX waxay ka samaysan yihiin 301 bir aan miridh lahayn, laakiin qaab-dhismeedka jirka gantaalada ayaa wali si weyn u isticmaala daawaha aluminium 2024-T3.

Gaadiidka Tareenka: Shirkadda N700S ee Shinkansen ee Japan ayaa isticmaasha alumiiniyam, iyadoo miisaanka hoos u dhigaysa 11% isla markaana cimriga daalka sii dheereyneysa 30%.

(2) Jid suurtagal ah

Haanta kaydinta haydarojiin: Haanta kaydinta haydarojiin ee aluminiumka ah ee 5000 taxane ah ee magnesium alloy hydrogen waxay u adkeysan kartaa cadaadis sare oo ah 70MPa waxayna noqotay qayb muhiim ah oo ka mid ah gawaarida unugyada shidaalka.

Qalabka Elektarooniga ah ee Macaamiisha: MacBook Pro wuxuu leeyahay jir aluminium ah oo hal xabbo ah kaas oo ilaaliya saamiga shaashadda iyo jirka 90% dhumucdiisuna tahay 1.2mm.

(3) Jihada horumarka mustaqbalka

Hal-abuur isku-dhafan: Walxaha isku-dhafka ah ee ku salaysan aluminium fiber kaarboon (6061/CFRP) waxay gaareen horumar labanlaab ah oo ku saabsan xoogga iyo miisaanka fudud, garabka Boeing 777X-na wuxuu adeegsadaa agabkan si uu miisaanka u yareeyo 10%.

Wax soo saarka caqliga leh: Nidaamka hagaajinta cabbirrada AI ee lagu shubo walxaha qarxa wuxuu yareeyaa heerka qashinka laga bilaabo 8% ilaa 1.5%.

5, Gunaanad: "jabitaanka" iyo "taagan" agabka aluminiumka fudud

Alaabada aluminiumka fudud ayaa taagan isgoyska kacaanka tignoolajiyada iyo isbeddelka warshadaha:

Laga bilaabo beddelka agabka ilaa hal-abuurka nidaamka: Qiimihiisu kuma koobna oo keliya dhimista miisaanka, laakiin sidoo kale wuxuu ku jiraa kor u qaadista dib-u-habaynta nidaamsan ee hababka wax-soo-saarka (sida shubka isku dhafan ee meydka) iyo qaab-dhismeedka badeecadaha (naqshadeynta qaab-dhismeedka).

Isku dheelitirka firfircoon ee u dhexeeya kharashka iyo waxqabadka: Iyadoo la horumarinayo tiknoolajiyada dib-u-warshadaynta (saamiga aluminiumka dib loo warshadeeyay wuxuu ka badan yahay 50%) iyo wax soo saarka baaxadda leh (awoodda wax soo saarka ee warshadda Tesla ee super die-casting ayaa kordheysa), isbeddelka dhaqaale ayaa laga yaabaa inuu degdego.

Isbeddelka qaab-dhismeedka wax-soo-saarka cagaaran: Raadka kaarboon ee tan kasta oo aluminium ah inta lagu jiro wareeggeeda nolosha ayaa hoos u dhacay 85% marka la barbar dhigo birta, taas oo buuxisa baahiyaha isbeddelka kaarboon-yar ee silsiladda sahayda adduunka.

Iyada oo ay wadaan siyaasado ay ka mid yihiin heerka gelitaanka gawaarida tamarta cusub ee ka badan 40% iyo hirgelinta canshuuraha kaarboonka ee warshadaha duulista, warshadaha aluminiumka ee fudud ayaa ka soo wareegaya "tiknoolajiyadda ikhtiyaariga ah" una gudbaya "ikhtiyaar waajib ah". Kacaankan warshadaha ee ku salaysan hal-abuurka maadiga ah ayaa ugu dambeyntii dib u habeyn doona xuduudaha fahamka aadanaha ee "miisaanka" wuxuuna keeni doonaa xilli cusub oo warshado hufan oo nadiif ah.