Phetoho ea indasteri ea ho lokisa aluminium, theknoloji ea ntlafatso ea lijo-thollo e 'nile ea phetha karolo ea bohlokoa ho khetholla boleng ba sehlahisoa le katleho ea tlhahiso. Ho tloha ha ho thehoa mokhoa oa ho hlahloba lihlahisoa tsa lijo-thollo tsa Tp-1 ka 1987, indasteri e 'nile ea e-ba le mathata a mangata ka nako e telele-haholo-holo, ho se tsitse ha lihlahisoa tsa lijo-thollo tsa Al-Ti-B le litekanyetso tse phahameng tsa tlatsetso tse hlokahalang ho boloka ts'ebetso ea ntlafatso. E bile ka 2007 moo phetoho ea theknoloji e qalileng ka laboratori e ileng ea fetola mokhoa oa ho etsa aluminium.
Ka sentlafatso sa eona sa Optifine super grain refine, MQP e fihletse ho tlola holimo ho ntlafatseng. Ka ho amohela khopolo e ncha ea "ho fokotseha ho feta," MQP e file baetsi ba aluminium lefatšeng ka bophara tsela e ncha ea ho fokotsa litšenyehelo le ntlafatso ea katleho. Sengoliloeng sena se shebisisa ka ho iphetola ha thekenoloji, melao-motheo ea mahlale, ts'ebeliso ea lefats'e la 'nete, le chebo ea kamoso ea sehlahisoa sa MQP sa phetoho, se bonts'ang ka moo e hlalositseng maemo a indasteri bocha.
I. Tsoelo-pele ea Theknoloji: Ho Tloha Meeli ea Opticist ho ea Tsoalo ea Sehloekisi e Moholo.
Katleho e 'ngoe le e 'ngoe e kholo ea mahlale e qala ka tlhahlobo e matla ea bohlale bo tloaelehileng. Ka 2007, Dr. Rein Vainik, ho nahanisisa ka lilemo tse leshome tsa mosebetsi le theknoloji ea Opticast ea ho ntlafatsa ts'ebetso ea ts'ebetso ea lijo-thollo, o ile a tobana le 'nete e thata: ho sa tsotellehe tšepiso ea eona, mokhoa ona o ile oa hlōleha ho hlōla taba e tsitsitseng ea ts'ebetso e sa tsitsang ea ntlafatso maemong a tlaase a tlatsetso ea lihlahisoa tsa lijo-thollo tsa Al-Ti-B.
Opticast e hahiloe holim'a mohopolo o bonahalang o nepahetse-ho fetola litekanyetso tsa ho eketsoa ha mochini o hloekisang ho ipapisitsoe le mefuta ea alloy le likahare tsa maqheku ho fihlela taolo e nepahetseng ea litekanyetso tse tlase. Leha ho le joalo, maikutlo a basebelisi a ne a lula a senola hore litefiso tse tlase tsa keketseho ea Al-Ti-B li ne li tšoarella ka nako e khuts'oane feela. Hang ha terata e fetoha, ho hola ha lijo-thollo ho ile ha latela ka potlako. Ho khaoha hona ho ile ha qobella Dr. Vainik hore a boele a hlahlobe taba ea mantlha. Mokhoa o neng o atile o ne o tsepamisitse maikutlo feela linthong tse fapaneng tsa alloy element, ho hlokomoloha ho fetoha ha matla a mantlha a tlhoekiso ea lijo-thollo. Ha e le hantle, ho haella ha quantification bakeng sa mefuta e 'meli e fapaneng ho entse hore ho thoe ke "taolo e nepahetseng" e le leshano feela la laboratori.
Phetoho ena ea paradigm e ile ea rala motheo bakeng sa boqapi ba mohloekisi oa lijo-thollo o moholo. Dr. Vainik o ile a etsa liteko tse 16 tse fapaneng tsa lihlahisoa tsa 5Ti1B a sebelisa protocol e tloaelehileng ea tlhahlobo ea Opticast. Tlas'a mefuta e tšoanang ea lik'hemik'hale le maemo a pholileng, ke sehlopha feela se fapaneng. Liphetho li ile tsa nyarosa—esita le li-batch tse tsoang ho moetsi le sehlopha se le seng li ile tsa bontša phapang e khōlō matla a ho hloekisa. Lintlha li ile tsa pepesa ntlha e bohloko ea indasteri ea nako e telele e hlokomolohuoang: mokhoa oa Tp-1, o sebelisitsoeng ho tloha 1987, o ile oa hlōleha ho lekanya matla a sebele a ho hloekisa lihlahisoa tsa Al-Ti-B.
Ka nako e ts'oanang, MQP e ile ea fumana Opticast AB. Mothehi John Courtenay, ha a hlokomela litlhoko tse potlakileng tsa 'maraka, o ile a fana ka maikutlo a ferekanyang: ho kopanya mokhoa oa ho ntlafatsa oa Opticast le "boholo bo phahameng ba ho ntlafatsa" mohloekisi oa lijo-thollo. Tsepamiso e tla fetoha ho tloha taolong ea litefiso tsa tlatsetso ho ea ho matlafatso ea ntlafatso, ho sebetsana le motso oa liphephetso tsa indasteri. Phetoho ena e ile ea lebisa tlhalosong e ncha ea se neng se bitsoa “mohloekisi oa lijo-thollo ea sebetsang hantle haholo.” MQP e ile ea e reha Optifine Super Grain Refiner 'me ea phatlalatsa tlhaloso ea eona ea molao ho Light Metals E hlophisitsoeng ke TMS 2008-sehloekisi sa lijo-thollo se khetholloang ka matla a phahameng ka ho fetisisa a nucleation.
Selemo sa 2007 se se se tsejoa ka bophara e le tšimoloho ea mohloekisi oa lijo-thollo o moholo. E ile ea tšoaea phetoho e khōlō ha indasteri e hlokomela: senotlolo sa tlhoekiso ea lijo-thollo hase “hore ho eketsoa bokae,” empa “hore na mohloekisi o matla hakae.” Ka khopolo ena e ncha-ho tloha tlhokomelisong ea ho feto-fetoha ho ea ho tlhaloso ea sehlahisoa-MQP e ile ea bula nako e ncha ea tlhahiso e phahameng ea tlhahiso ea aluminium.
Bokhoni ba ho hloekisa lijo-thollo boron bo tloaelehileng ba titanium titanium boron bo bontša ho fetoha ho hoholo ha bokhoni ba ho hloekisa lijo-thollo tsa aluminium titanium boron.
Li-curve tsa bokhoni ba ho hloekisa No. 1-8 li bontša phapang e kholo ea bokhoni ba ho hloekisa lihlahisoa tse 8 tsa lihlahisoa tse tsoang ho moetsi a le mong.
OF-1 le OF-2 ke li-curve tsa bokhoni ba ho hloekisa tsa Optifine super aluminium titanium boron, tse bontšang hore sehlahisoa se na le bokhoni bo nepahetseng le bo tsitsitseng ba ho hloekisa.
II. Motheo oa Saense: Phapang ea Boemo ba Atomic
Boqapi bo tšoarellang bo hloka kutloisiso e tebileng ea melao-motheo ea motheo ea saense. Ts'ebetso e makatsang ea mochini o hloekisang o moholo oa lijo-thollo oa Optifine o tobane le tlhaloso ea boemo ba athomo ea mekhoa ea lijo-thollo. Ka 2021, MQP le Brunel University London li kopane hammoho ho etsa morero oa lipatlisiso "The Nucleation Mechanism of α-Aluminium on TiB₂ Surfaces," e fanang ka bopaki bo tiileng ba saense bakeng sa ts'ebetso e phahameng ea mochini o hloekisang lijo-thollo.
Ka ho sebelisa li-high-resolution transmission electron microscopy (HR-TEM), sehlopha sa lipatlisiso se ile sa fumana tšibollo e matla ka tekanyo ea athomo: boteng ba likarolo tsa athomo tsa TiAl₃ holim'a likaroloana tsa TiB₂. Phapang ena ea microstructure e senotse sephiri sa mantlha sa ho fapana ha ntlafatso e sebetsang hantle. Ha ho bapisoa lisampole tse peli - e 'ngoe e na le ts'ebetso e nepahetseng ea ntlafatso ea 50%' me e 'ngoe e na le 123% - ho ile ha fumanoa hore likaroloana tse 7 ho tse 8 tsa TiB₂ sampole e sebetsang hantle haholo li na le 2DC Ti₃Al interface layer, ha 1 feela ho 6 e entse joalo ka sampole e sa sebetseng hantle.
Sephetho sena se ile sa phethola tumelo ea indasteri ea setso ea hore likaroloana tsa TiB₂ feela e ne e le motheo oa lijo-thollo. Ho e-na le hoo, liphuputso tsa MQP li senotse hore boleng le bongata ba maqhama a sefahleho e ne e le lintlha tsa 'nete tsa monyetla oa nucleation. Lihloeki tsa lijo-thollo tse sebetsang hantle haholo li bonts'a tatellano e phahameng ea boemo ba athomo le bots'epehi likarolong tsa bona tsa TiB₂ ha li bapisoa le lihlahisoa tse tloaelehileng tsa Al-Ti-B. Monyetla ona oa microstructural ka ho toba o fetolela ts'ebetso ea macroscopic - lijo-thollo tse ts'oanang le tse ntle ka tlas'a sekhahla se tšoanang sa ho eketsa, se lebisang ho boleng bo phahameng ba sehlahisoa.
Ho lekanya liphapang tsena, MQP e hlahisitse mokhoa oa tlhahlobo ea patent bakeng sa Relative Refinement Efficiency (RRE), e hlahisoang e le peresente. E baloa ka ho bapisa palo ea lithollo tse entsoeng ka ppm B ka mm³ ea sampole ea teko le referense e tloaelehileng. Ha RRE e feta 85%, sehlahisoa se khetholloa e le sehlahisoa sa Optifine super Al-Ti-B. Letšoao lena la palo ha le fane feela ka motheo oa saense bakeng sa tlhahlobo ea ts'ebetso empa hape le thusa bahlahisi ho etsa liqeto tse nang le tsebo ho latela matla a sebele a ho hloekisa.
Ho tloha ka ho sibolloa ha boemo ba atomic ho isa ho lipalo tsa lipalo, MQP e ralile motheo o tiileng oa saense bakeng sa mochini o hloekisang lijo-thollo o moholo. Ntlafatso e 'ngoe le e 'ngoe letotong la Optifine e tšehetsoa ke mekhoa e hlalositsoeng ea athomo ho fapana le ho hakanya ka matla.
Mohaho oa motsoako oa AA6060 o sebelitsoeng ka mochini o hloekisang lijo-thollo oa Optifine. Sekhahla sa ho eketsa ke 0.16kg/t, ASTM=2.4
Palo ea sehloekisi sa lijo-thollo sa Optifine (boputsoa bo lefifi) ha se bapisoa le se hloekisang lijo-thollo se tloaelehileng sa TiBAI (tse putsoa) se hlokahalang bakeng sa motsoako oa aluminium.
III. Phetoho ea Sehlahisoa: Ho Tsoela Pele ho Ts'ebetso ea Peak
Bohlokoa ba theknoloji leha e le efe bo itšetlehile ka mekhoa e mecha e tsoelang pele. Ho tloha ha e qala, MQP e sebelisitse bokhoni ba eona bo matla ba R&D ho ntlafatsa khafetsa mohala oa sehlahisoa sa Optifine, e hatella meeli ka katleho le botsitso. Ho tloha ho Optifine31 100 ea pele ho ea ho Optifine51 100 'me hona joale Optifine51 125 ea ts'ebetso e phahameng, moloko o mong le o mong o fihletse keketseho e kholo ho RRE, e fetolelang ka ho toba ho litekanyetso tse fokotsehileng tsa tlatsetso-e kenyelletsang filosofi ea MQP ea "boleng ho feta bongata."
Phatlalatso ea pele, Optifine31 100, hang-hang e ile ea bontša bokhoni ba eona ba ho senya. Ka maemo a RRE a fetang hole lihlahisoa tsa setso, e bolokile ntlafatso ea lijo-thollo ha e ntse e fokotsa litheko tsa tlatsetso ka 50% ha e bapisoa le litloaelo tsa indasteri. Katleho ena e ile ea tiisa mohopolo oa sehloekisi sa lijo-thollo tse phahameng haholo 'me ea rala motheo oa lintlafatso tse tlang.
Ha litlhoko tsa indasteri li ntse li eketseha, MQP e hlahisitse Optifine51 100, e ileng ea ntlafatsa ho tšoana ha likaroloana tsa TiB₂ ha li ntse li boloka botsitso. E ile ea fana ka hoo e ka bang 20% e phahameng ea RRE ho feta ea pele, e lumella phokotso e eketsehileng ea 15-20% ea litefiso tsa tlatsetso-e loketseng bakeng sa lisebelisoa tsa kaho ea sebaka sa lifofane le tsa pele moo boleng le botsitso li leng bohlokoa.
Sehlohlolong sa lenane la hajoale ke Optifine51 125, ho fihlela RRE ea 125%. Sena se hlahisoa ke sekhahla se phahameng haholo sa sebopeho sa 2DC Ti₃Al interface layer holim'a likaroloana tsa TiB₂. Lintlha tsa liteko li tiisa hore monyetla oa nucleation oa sehlahisoa sena o phahame ka makhetlo a 2-3 ho feta mekhoa e meng e tloaelehileng, ho boloka ts'ebetso e tsitsitseng esita le lits'ebetsong tse rarahaneng tsa alloy kapa ho qhibiliha ha lintho tse ngata tse nchafalitsoeng. Bakeng sa baetsi ba lihlahisoa tsa aluminium tsa boleng bo phahameng, Optifine51 125 e fokotsa litšenyehelo tsa ho hloekisa ka ho feta 70% 'me e fokotsa matlakala a bakoang ke lijo-thollo tse mahoashe.
Ka 2025, MQP e phatlalalitse leano la eona la sehlahisoa se Hloekileng sa Optifine502, le holisa boqapi ho li-niches tse ncha. Ho shebana le bofokoli ba holim'a metsi, mofuta ona o laola ka nepo palo ea likaroloana tsa TiB₂ ho fokotsa ho kopana ha likaroloana ha o ntse o boloka katleho ea ntlafatso. E se e loketse ho fana ka lits'ebetso tse joalo ka li-foil tsa aluminium tse boreleli le liphanele tsa ho qeta seipone, ho rarolla phephetso e 'ngoe ea nako e telele ea indasteri.
Ho tloha ho matlafatseng ts'ebetso ho isa ho ho ntlafatsa boleng ba bokaholimo, ntlafatso ea sehlahisoa sa MQP e latela ka ho hlaka ntlha e le 'ngoe ea mantlha: boqapi bo susumetsoang ke mahlale, bo shebaneng le bareki bo bopang bocha ketane e felletseng ea ts'ebetso ea aluminium.
IV. Netefatso ea Lefatše: Ho Tloha ho Adoption ea Pele ho Maemo a Indasteri
Boleng ba thekenoloji e ncha qetellong bo pakoa ka ho amoheloa ke batho ba bangata. Ka 2008, ha Hulamin ea Afrika Boroa e fetoha k'hamphani ea pele ea ho leka mochini o hloekisang lijo-thollo oa Optifine, ba seng bakae ba ne ba lebelletse hore na qeto eo e tla ba ea bohlokoa hakae. E sebelisa tlhahiso ea motsoako oa AA1050, Hulamin e fihletse liphello tse tsotehang-ho fokotsa ho eketsa ho hloekisa ho tloha ho 0.67 kg / tonne ho ea ho 0.2 kg / ton, ho boloka 70%. Sena ha sea ka sa fokotsa litšenyehelo feela empa hape se netefalitse ho tšepahala lefatšeng la sebele la sehlahisoa.
Katleho ea Hulamin e butse 'maraka oa lefatše oa Optifine. Bahlahisi ba ka sehloohong ba aluminium ba ile ba latela kapele. Sapa (hamorao e ile ea fumanoa ke Hydro) e ile ea phatlalatsa Optifine ho pholletsa le limela tsa eona tsa Europe, ea fokotsa tšebeliso ea mochini o hloekisang ka karolelano ea 65% ho li-alloys tse ngata. Aleris (eo hona joale e leng Novelis) o e sebelisitse tlhahiso ea maqephe a likoloi, a ntlafatsa thepa ea mochini ha a ntse a fokotsa ho hana litempe. Alcoa e e kenyelelitse tlhahisong ea aluminium ea boemo ba sefofane, ho fihlela taolo e nepahetseng ea sebopeho ka motsoako oa Optifine le Opticast.
Ho kena Chaena ka 2018, MQP e ile ea fumana matla ka potlako lekaleng la aluminium ea boemo bo holimo ea naha. Joaloka moetsi le moreki e moholo ka ho fetisisa lefatšeng oa aluminium, China e hloka ho fokotsa litšenyehelo le ho phahamisa boleng ka potlako. Kenyelletso ea Optifine e tsamaellana hantle le tšibollo ea naha ea tlhahiso ea maemo a holimo.
Mohlala o mong o hlahelletseng ke k'hamphani ea Machaena ea foil ea aluminium e hlahisang lifolakha tse nepahetseng haholo, moo lihloekisi tsa setso li bakileng mathata a kang likoti le likheo tsa foil ka lebaka la ho fapana ha lihlopha. Kamora ho fetohela ho Optifine51 100, litefiso tsa tlatsetso li theohile ho tloha ho 0.5 kg/ton ho ea ho 0.15 kg/ton, mme bofokoli ba pinhole bo theohile ka 80%. Khampani e hakanya chelete ea selemo ea ho boloka chelete e fetang RMB limilione tse 20 ka lebaka la ho fokotsoa ha likhechana le litšenyehelo tse tlase tsa ho hloekisa.
Lefapheng la profil ea meralo, moetsi e moholo oa China o sebelisitse Optifine ho sebetsana le likhoele tse mpe tse bakoang ke lijo-thollo tse mahoashe. Karolelano ea boholo ba lijo-thollo bo fokotsehile ho tloha ho 150 μm ho ea ka tlase ho 50 μm, ho eketsa khoho ea ho khomarela ka 30% le ho phahamisa lihlahisoa ho tloha ho 85% ho ea ho 98%. Ka ho boloka litšenyehelo tsa RMB 120 tonne, feme e boloka chelete e fetang RMB 12 milione selemo le selemo ka tlhahiso ea lithane tse 100,000.
Liphuputso tsena tsa lefats'e li tiisa qeto e le 'ngoe: Mohloekisi oa lijo-thollo oa MQP o feta boqapi ba laboratori—ke tharollo ea indasteri e seng e holile e netefalitsoeng ho pholletsa le lik'honthinente. Ho tloha Afrika Boroa ho ea Europe, Amerika Leboea ho ea Chaena, letoto la Optifine e se e le setsi sa linatla tsa indasteri tse kang Sapa, Novelis, le Hydro, ho theha maemo a macha: ho tsepamisa maikutlo holim'a katleho ea ntlafatso, eseng feela litekanyetso.
Ho tloha ka 2024, li-processor tsa aluminium tse fetang 200 lefatšeng ka bophara li amohetse theknoloji ea MQP, 'me ka kakaretso li boloka lithane tse fetang 100,000 tsa Al-Ti-B le ho fokotsa likhase tsa khabone ka lithane tse ka bang 500,000. Lipalo tsena ha li bontše feela melemo ea moruo empa li boetse li fana ka litlatsetso tse ngata molemong oa tlhahiso e tsitsitseng.
V. Ho Sheba Pele: Ho Tloha ho Boqapi ba Tekheniki ho ea ho Phetoho ea Ecosystem
Ha thekenoloji e feta meeli ea ts'ebetso, hangata tšusumetso ea eona e fetela ka nģ'ane ho sehlahisoa ka boeona-ho fetola tikoloho eohle ea indasteri. Ho phahama ha lihloekisi tse phahameng tsa lijo-thollo tsa MQP ke mohlala oa molao-motheo ona. Ha letoto la Optifine le ntse le tsoela pele ho fetoha le ho fapana, tšusumetso ea lona ea phetoho e ntse e hola ho tloha lits'ebetsong tsa tlhahiso ho ea ho likarolo tse holimo le tse tlase tsa ketane ea boleng.
Ka botekgeniki, litšebelisano tsa lipatlisiso tsa MQP—tse kang ea Univesithi ea Brunel—li behile tekanyetso bakeng sa tšebelisano-’moho ea thuto le indasteri. Mosebetsi oa bona o thehile mohlala o felletseng oa "lipatlisiso tsa mantlha - nts'etsopele ea ts'ebeliso ea indasteri." Ha mahlale a lintho tse bonahalang le theknoloji ea ho nahana ka tekanyo ea athomo e ntse e tsoela pele, tsoelo-pele ea nakong e tlang ea taolo ea nano-interface le bohlale ba ho bolela esale pele e ka ntlafatsa ho nepahala le ho ikamahanya le maemo.
Ho latela pono ea ts'ebeliso, lihloekisi tsa lijo-thollo tse holimo li tla tsoela pele ho sebeletsa limmaraka tsa niche. Sehlahisoa se Hloekileng sa Optifine502 se supa mokhoa oa ho itloaetsa - ho lokisa litharollo tsa mefuta e itseng ea sehlahisoa (foil, sheet, extrusions) le maemo a ts'ebetso (ho etsa li-twin-roll, semi-continuous casting). Bahloekisi ba tloaelo ba tla thusa bahlahisi ho eketsa phaello ea moruo le ho khothaletsa tlholisano ea boleng bo holimo lekaleng lohle.
Nakong eo tlhahiso e tala e leng bohlokoa lefatšeng ka bophara, melemo ea tikoloho ea theknoloji ea MQP e bohlokoa haholo. Ka ho fokotsa tšebeliso ea Al-Ti-B, lihloekisi tse phahameng tsa lijo-thollo li theola tšebeliso ea matla le mesi e tsoang holimo. Ka nako e ts'oanang, boleng bo ntlafetseng ba sehlahisoa bo bolela tšenyo e fokolang. Ha ho lateloa ha carbon footprint ho ntse ho ata haholo, ho sebelisa lihloekisi tsa lijo-thollo tse phahameng haholo e ka ba ntho ea bohlokoa bakeng sa litifikeiti le phihlello ea 'maraka-ho potlakisa phetoho ea indasteri ea khabone e tlase.
Bakeng sa China, theknoloji ea MQP e fana ka ts'ehetso ea bohlokoa bakeng sa ho ntlafatsa indasteri ea lapeng ea aluminium. Leha e le mohlahisi e moholo ka ho fetisisa lefatšeng, China e ntse e na le sebaka sa ho hola ka likarolo tse phahameng joalo ka sefofane le likoloi. Ka botsitso bo ntlafalitsoeng le ho baballa litšenyehelo, Optifine e thusa lik'hamphani tsa China ho hlola litšitiso tsa tekheniki le ho ntlafatsa tlholisano ea lefats'e. Ka lehlakoreng le leng, tšebelisano-'moho le MQP e ka khothaletsa boqapi ba lehae, ea khothaletsa potoloho e ntle ea "kenyelletso-absorption-reinvention."
Nako ea poso: Jul-26-2025
