Ann an mean-fhàs gnìomhachas giullachd alùmanaim, tha teicneòlas grinneachaidh gràin air a bhith na phrìomh phàirt ann a bhith a’ dearbhadh càileachd toraidh agus èifeachdas cinneasachaidh. Bho chaidh modh measaidh grinneachaidh gràin Tp-1 a stèidheachadh ann an 1987, tha dùbhlain leantainneach air a bhith aig a’ ghnìomhachas o chionn fhada - gu sònraichte, neo-sheasmhachd grinneadairean gràin Al-Ti-B agus na h-ìrean àrda cur-ris a dh’ fheumar gus coileanadh grinneachaidh a chumail suas. Cha b’ ann gu 2007 a dh’ atharraich ar-a-mach teicneòlach a thòisich obair-lann slighe chleachdaidhean tilgeadh alùmanaim gu bunaiteach.
Leis an inneal-glanaidh sàr-ghràin Optifine ùr-ghnàthach aca, choilean MQP ceum mòr ann an èifeachdas grinneachaidh. A’ gabhail ri bun-bheachd ùr-ghnàthach “is fheàrr nas lugha”, thairg MQP slighe ùr do luchd-saothrachaidh alùmanum cruinneil a dh’ionnsaigh lughdachadh chosgaisean agus leasachadh èifeachdais. Bidh an artaigil seo a’ sgrùdadh mean-fhàs teicneòlach, prionnsapalan saidheansail, tagraidhean san t-saoghal fhìor, agus sealladh san àm ri teachd airson toradh rèabhlaideach MQP, a’ sealltainn mar a tha e air inbhean gnìomhachais ath-mhìneachadh.
I. Adhartas Teicneòlach: Bho Chuingealachaidhean Opticast gu Breith an Super Refiner
Bidh a h-uile prìomh bhriseadh saidheansail a’ tòiseachadh le ath-mheasadh breithneachail air gliocas traidiseanta. Ann an 2007, nuair a bha an Dr. Rein Vainik a’ meòrachadh air deich bliadhna de dh’obair leis an teicneòlas leasachaidh pròiseas Opticast airson grinneachadh gràin, thàinig e an aghaidh fìrinn chruaidh: a dh’ aindeoin a gheallaidh, dh’ fhàillig am pròiseas faighinn thairis air a’ chùis leantainneach a thaobh coileanadh grinneachaidh neo-sheasmhach aig ìrean ìosal cur-ris de ghrinneadairean gràin Al-Ti-B.
Chaidh Opticast a thogail air loidsig a bha coltach ri foirfe—a’ atharrachadh ìrean cur-ris inneal-glanaidh stèidhichte air seòrsachan aloidh agus susbaint sgudail gus smachd dòs ìosal mionaideach fhaighinn. Ach, nochd fios-air-ais luchd-cleachdaidh gu cunbhalach nach robh ìrean cur-ris ìosal de Al-Ti-B seasmhach ach airson ùine ghoirid. Cho luath ‘s a thachair atharrachadh spool uèir, lean garbhachadh gràin gu luath. Thug an dì-cheangal seo air an Dr. Vainik ath-sgrùdadh a dhèanamh air a’ phrìomh chùis. Bha an dòigh-obrach a bha ann mar-thà ag amas a-mhàin air caochladairean eileamaidean aloidh, a’ dearmad caochlaideachd cumhachd grinneachaidh nàdarrach an inneal-glanaidh gràin. Gu dearbh, cha robh an rud ris an canar “smachd mionaideach” ach mealladh obair-lann air sgàth dìth tomhais airson an dà chaochladair.
Chuir an t-atharrachadh paradigm seo am bunait airson innleachd an inneal-glanaidh gràin shàr-mhath. A’ gluasad fòcas bhon aloi alùmanum chun inneal-glanaidh gràin Al-Ti-B fhèin, rinn an Dr Vainik deuchainnean lùb grinneachaidh gràin air 16 baidse eadar-dhealaichte de thoraidhean 5Ti1B a’ cleachdadh protocol deuchainn àbhaisteach Opticast. Fo cho-dhèanamh ceimigeach agus suidheachaidhean fuarachaidh co-ionann, cha robh ach am baidse ag atharrachadh. Bha na toraidhean uamhasach - sheall eadhon baidsean bhon aon neach-dèanamh agus ìre atharrachadh mòr ann an cumhachd grinneachaidh. Nochd an dàta puing pian gnìomhachais a chaidh a dhìochuimhneachadh o chionn fhada: dh’fhàillig an dòigh Tp-1, a thathas a’ cleachdadh bho 1987, comas grinneachaidh fìor thoraidhean Al-Ti-B a thomhas.
Timcheall air an aon àm, cheannaich MQP Opticast AB. A’ tuigsinn feumalachdan èiginneach a’ mhargaidh, mhol am fear a stèidhich an companaidh, John Courtenay, beachd ùr-ghnàthach: dòigh-obrach leasachaidh Opticast a chur còmhla ri inneal-glanaidh gràin le “comas grinneachaidh as àirde”. Ghluaiseadh am fòcas bho bhith a’ cumail smachd air ìrean cur-ris gu bhith a’ leasachadh èifeachdas grinneachaidh, a’ dèiligeadh ri freumh dhùbhlain na gnìomhachais. Lean an t-atharrachadh seo gu ath-mhìneachadh air dè a bha ann an “inneal-glanaidh gràin àrd-choileanaidh.” Thug MQP an Optifine Super Grain Refiner air agus dh’fhoillsich iad a mhìneachadh oifigeil ann an Light Metals Edited by TMS 2008—inneal-glanaidh gràin air a chomharrachadh leis a’ chomas niùclachaidh as àirde.
Tha a’ bhliadhna 2007 a-nis air aithneachadh gu farsaing mar thùs an inneal-glanaidh gràin mhòr. Chomharraich e puing tionndaidh nuair a thuig an gnìomhachas: chan e “cia mheud a thèid a chur ris” an iuchair airson grinneachadh gràin, ach “cho làidir ‘s a tha an inneal-glanaidh.” Leis an ath-bheachdachadh seo - bho mhothachadh air caochlaideachd gu mìneachadh toraidh - dh’fhosgail MQP linn ùr de chinneasachadh àrd-èifeachdais ann an giullachd alùmanum.
Tha lùb comas grinneachaidh gràin boron titanium alùmanum àbhaisteach a’ sealltainn an atharrachadh mòr ann an comas grinneachaidh gràin boron titanium alùmanum.
Tha na lùban comas grinneachaidh Àir. 1-8 a’ sealltainn an eadar-dhealachaidh mhòir ann an comas grinneachaidh 8 baidsean de thoraidhean bhon aon neach-dèanamh.
’S e OF-1 agus OF-2 na lùban comas grinneachaidh aig boron titanium super alùmanum Optifine, a tha a’ sealltainn gu bheil comas grinneachaidh èifeachdach agus seasmhach aig an toradh.
II. Bunait Saidheansail: Eadar-dhealachadh aig Ìre Atamach
Tha feum air tuigse dhomhainn air na prionnsapalan saidheansail bunaiteach airson ùr-ghnàthachadh maireannach. Tha an leum coileanaidh dràmatach aig inneal-glanaidh sàr-ghràin Optifine na laighe anns an t-soilleireachadh aig ìre atamach aige air dòighean-obrach niùclachaidh gràin. Ann an 2021, rinn MQP agus Oilthigh Brunel Lunnainn còmhla am pròiseact rannsachaidh “The Nucleation Mechanism of α-Aluminum on TiB₂ Surfaces,” a’ tabhann fianais saidheansail chinnteach airson coileanadh nas fheàrr an inneal-glanaidh sàr-ghràin.
Le bhith a’ cleachdadh maicreasgopaidh dealanach tar-chuir àrd-rèiteachaidh (HR-TEM), rinn an sgioba rannsachaidh lorg ùr-ghnàthach aig sgèile atamach: làthaireachd sreathan atamach TiAl₃ air uachdar mìrean TiB₂. Nochd an diofar meanbh-structar seo am prìomh dhìomhaireachd air cùl an atharrachaidh ann an èifeachdas grinneachaidh. Nuair a chaidh coimeas a dhèanamh eadar dà shampall - aon le èifeachdas grinneachaidh coimeasach de 50% agus am fear eile le 123% - chaidh a lorg gu robh sreath eadar-aghaidh 2DC Ti₃Al aig 7 a-mach à 8 mìrean TiB₂ anns an sampall àrd-èifeachdais, agus dìreach 1 a-mach à 6 aig an robh sin anns an sampall ìosal-èifeachdais.
Chuir an lorg seo às don chreideas traidiseanta sa ghnìomhachas gur e gràineanan TiB₂ leotha fhèin cridhe niùclasachadh gràin. An àite sin, nochd rannsachadh MQP gur e càileachd agus meud nan sreathan eadar-aghaidh na fìor nithean a bha a’ dearbhadh coltachd niùclasachadh. Bidh innealan-glanaidh gràin àrd-choileanaidh a’ nochdadh òrdugh agus ionracas aig ìre atamach gu math nas fheàrr air na gràineanan TiB₂ aca an taca ri toraidhean Al-Ti-B àbhaisteach. Tha a’ bhuannachd mhicrostructarail seo ag eadar-theangachadh gu dìreach gu coileanadh macrascopach - gràinean nas èideadh agus nas mìne fon aon ìre cur-ris, a’ leantainn gu càileachd toraidh nas fheàrr.
Gus na h-eadar-dhealachaidhean sin a thomhas, leasaich MQP dòigh deuchainn peutant airson Èifeachdas Grinneachaidh Coimeasach (RRE), air a chur an cèill mar cheudad. Tha e air a thomhas le bhith a’ dèanamh coimeas eadar an àireamh de ghràinean a chaidh a chruthachadh gach ppm B gach mm³ den sampall deuchainn agus iomradh àbhaisteach. Nuair a bhios RRE nas àirde na 85%, tha an toradh air a sheòrsachadh mar thoradh Optifine super Al-Ti-B. Chan e a-mhàin gu bheil an slat-tomhais cainneachdail seo a’ toirt seachad bunait saidheansail airson measadh coileanaidh ach tha e cuideachd a’ leigeil le luchd-saothrachaidh co-dhùnaidhean fiosraichte a dhèanamh stèidhichte air fìor chumhachd grinneachaidh.
Bho lorg aig ìre atamach gu meatairean cainneachdail, tha MQP air bunait saidheansail làidir a leagail airson an inneal-glanaidh gràin sàr-mhath. Tha gach ùrachadh anns an t-sreath Optifine air a chumail suas le uidheaman atamach mìneachaidh seach obair tomhais eimpireach.
Structar aloidh AA6060 air a làimhseachadh le grinnear gràin Optifine. Is e an ìre cur-ris 0.16kg/t, ASTM=2.4
An ìre de ghrinnear gràin Optifine (gorm dorcha) an taca ri grinnear gràin TiBAI (gorm aotrom) àbhaisteach a tha a dhìth airson aloi alùmanaim.
III. Ath-aithris Bathar: A’ leasachadh a dh’ionnsaigh coileanadh as fheàrr
Tha spionnadh teicneòlais sam bith na laighe ann an ùr-ghnàthachadh leantainneach. Bho chaidh a thoirt a-steach an toiseach, tha MQP air a comasan làidir R&D a chleachdadh gus loidhne thoraidhean Optifine a leasachadh mean air mhean, a’ putadh chrìochan an dà chuid ann an èifeachdas agus seasmhachd. Bhon Optifine31 100 tùsail gu Optifine51 100 agus a-nis an Optifine51 125 àrd-choileanaidh, tha gach ginealach air àrdachadh mòr a choileanadh ann an RRE, ag eadar-theangachadh gu dìreach gu ìrean cur-ris nas ìsle - a’ toirt a-steach feallsanachd MQP “càileachd thairis air meud.”
Sheall an t-sgaoileadh tùsail, Optifine31 100, sa bhad a chomas ùr-ghnàthach. Le ìrean RRE fada nas àirde na toraidhean traidiseanta, chùm e ri grinneachadh gràin agus aig an aon àm a’ lughdachadh ìrean cur-ris còrr is 50% an taca ri gnàthasan gnìomhachais. Dhearbh an soirbheachas seo bun-bheachd an inneal-grinneachaidh gràin mhòir agus chuir e am bunait airson leasachaidhean san àm ri teachd.
Mar a bha iarrtasan gnìomhachais a’ dol am meud, thug MQP a-steach Optifine51 100, a leasaich cunbhalachd sgaoileadh gràineanan TiB₂ agus aig an aon àm a’ cumail seasmhachd. Thug e timcheall air 20% nas àirde de RRE na an tè thùsail, a’ leigeil le lùghdachadh a bharrachd de 15–20% ann an ìrean cur-ris – freagarrach airson stuthan togail àrd-inbhe agus aerospace far a bheil càileachd agus cunbhalachd deatamach.
Aig mullach an loidhne-loidhne làithreach tha Optifine51 125, a’ coileanadh RRE de 125%. Tha seo air a chur às leth ìre cruthachaidh mòran nas àirde den t-sreath eadar-aghaidh 2DC Ti₃Al air mìrean TiB₂. Tha dàta deuchainneach a’ dearbhadh gu bheil coltachd niùclasach an toraidh seo 2–3 tursan nas àirde na roghainnean eile àbhaisteach, a’ cumail suas coileanadh seasmhach eadhon ann an siostaman aloidh iom-fhillte no leaghan susbaint ath-chuairteichte àrd. Do luchd-saothrachaidh thoraidhean alùmanaim àrd-luach, tha Optifine51 125 a’ gearradh chosgaisean grinnear còrr is 70% agus a’ lughdachadh gu mòr sgudal air adhbhrachadh le gràinean garbha.
Ann an 2025, dh’ainmich MQP am plana toraidh Optifine502 Clean aca, a’ leudachadh ùr-ghnàthachadh gu raointean ùra. Le bhith ag amas air lochdan uachdar, bidh an caochladh seo a’ cumail smachd mionaideach air meudan gràinean TiB₂ gus cruinneachadh gràinean a lughdachadh agus aig an aon àm a’ gleidheadh èifeachdas grinneachaidh. Tha e deiseil airson a bhith a’ frithealadh thagraidhean leithid foil alùmanaim rèidh agus pannalan sgàthan-crìochnachaidh, a’ fuasgladh dùbhlan gnìomhachais eile a tha air a bhith ann o chionn fhada.
Bho bhith a’ neartachadh èifeachdais gu bhith a’ leasachadh càileachd uachdar, tha mean-fhàs toraidh MQP gu soilleir a’ leantainn aon loidsig chudromach: ùr-ghnàthachadh air a stiùireadh le saidheans, stèidhichte air an neach-ceannach a bhios ag ath-chumadh slabhraidh luach iomlan giollachd alùmanaim.
IV. Dearbhadh Cruinneil: Bho Ghlacadh Tràth gu Inbhe Gnìomhachais
Tha luach teicneòlais ùir air a dhearbhadh mu dheireadh tro bhith ga gabhail gu farsaing. Ann an 2008, nuair a thàinig Hulamin à Afraga a Deas gu bhith mar a’ chiad chompanaidh a rinn deuchainn air inneal-glanaidh sàr-ghràin Optifine, cha robh mòran a’ smaoineachadh cho cudromach sa bhiodh an co-dhùnadh sin. Le bhith ga chur an sàs ann an cinneasachadh aloidh AA1050, choilean Hulamin toraidhean iongantach - a’ lughdachadh cur-ris inneal-glanaidh bho 0.67 kg/tunna gu 0.2 kg/tunna, sàbhaladh 70%. Chan e a-mhàin gun do lughdaich seo cosgaisean ach dhearbh e earbsachd an toraidh san t-saoghal fhìor cuideachd.
Dh’fhosgail soirbheachas Hulamin a’ mhargaidh chruinneil airson Optifine. Lean prìomh riochdairean alùmanaim goirid às dèidh sin. Chuir Sapa (a fhuair Hydro nas fhaide air adhart) Optifine an sàs air feadh nan ionadan Eòrpach aca, a’ lughdachadh cleachdadh innealan-glanaidh 65% gu cuibheasach thar iomadh aloidhean. Chuir Aleris (a-nis Novelis) an sàs e ann an cinneasachadh dhuilleagan chàraichean, a’ neartachadh feartan meacanaigeach agus aig an aon àm a’ lughdachadh diùltadh stampaidh. Chuir Alcoa a-steach e ann an cinneasachadh alùmanaim ìre-adhair, a’ coileanadh smachd mionaideach air co-dhèanamh tro mheasgachadh de Optifine agus Opticast.
Às dèidh dhaibh a dhol a-steach do Shìona ann an 2018, fhuair MQP greim gu luath ann an roinn alùmanaim àrd-inbhe na dùthcha. Mar an riochdaire agus neach-cleachdaidh alùmanaim as motha san t-saoghal, feumaidh Sìona cosgaisean a lughdachadh agus càileachd a bhrosnachadh gu sgiobalta. Bha toirt a-steach Optifine a’ freagairt gu foirfe ri gluasad na dùthcha gu saothrachadh àrd-inbhe.
Is e aon eisimpleir follaiseach companaidh foil alùmanaim Sìneach a bhios a’ dèanamh foil àrd-chruinneas, far an robh innealan-glanaidh traidiseanta ag adhbhrachadh dhuilgheadasan leithid tuill-phrìneach agus briseadh foil air sgàth caochlaideachd baidse. Às deidh dhaibh gluasad gu Optifine51 100, thuit ìrean cur-ris bho 0.5 kg / tunna gu 0.15 kg / tunna, agus thuit uireasbhaidhean tuill-phrìneach 80%. Tha a’ chompanaidh a’ meas sàbhalaidhean bliadhnail de chòrr air RMB 20 millean air sgàth lùghdachadh ann an sgudal agus cosgaisean inneal-glanaidh nas ìsle.
Anns an roinn phròifilean ailtireachd, chleachd prìomh riochdaire Sìneach Optifine gus dèiligeadh ri droch ghreamachadh còmhdach air adhbhrachadh le gràinean garbha. Chaidh meud cuibheasach a’ ghràin a lùghdachadh bho 150 μm gu nas lugha na 50 μm, ag àrdachadh greamachadh còmhdach le 30% agus ag àrdachadh toradh toraidh bho 85% gu 98%. Le sàbhaladh cosgais de RMB 120 gach tunna, tha a’ chompanaidh a’ sàbhaladh còrr air RMB 12 millean gach bliadhna aig toradh 100,000 tunna.
Tha na sgrùdaidhean cùise cruinneil seo a’ daingneachadh aon cho-dhùnadh: tha inneal-glanaidh gràin sàr-mhath MQP nas motha na dìreach ùr-ghnàthachadh obair-lann—tha e na fhuasgladh gnìomhachais aibidh a chaidh a dhearbhadh air feadh mòr-thìrean. Bho Afraga a Deas gu Roinn Eòrpa, Ameireaga a Tuath gu Sìona, tha sreath Optifine air a bhith na phrìomh stàball do fhuamhairean gnìomhachais mar Sapa, Novelis, agus Hydro, a’ stèidheachadh inbhe ùr: fòcas air èifeachdas grinneachaidh, chan e dìreach dòs.
Bho 2024, tha còrr is 200 pròiseasar alùmanaim air feadh an t-saoghail air teicneòlas MQP a ghabhail os làimh, a’ sàbhaladh còrr is 100,000 tunna de Al-Ti-B agus a’ lughdachadh sgaoilidhean gualain le timcheall air 500,000 tunna. Tha na figearan seo a’ nochdadh chan e a-mhàin buannachdan eaconamach ach cuideachd tabhartasan mòra do saothrachadh seasmhach.
V. A’ coimhead air adhart: Bho ùr-ghnàthachadh teicnigeach gu cruth-atharrachadh eag-shiostam
Nuair a bhios teicneòlas a’ dol thairis air crìochan coileanaidh, bidh a bhuaidh gu tric a’ leudachadh nas fhaide na an toradh fhèin—ag ath-chumadh eag-shiostam na gnìomhachais gu lèir. Tha àrdachadh innealan-glanaidh gràin sàr-mhath MQP na eisimpleir den phrionnsapal seo. Mar a bhios sreath Optifine a’ sìor atharrachadh agus ag iomadachadh, tha a buaidh atharrachail a’ leudachadh bho phròiseasan cinneasachaidh gu earrannan suas is sìos den t-sreath luach.
Gu teicnigeach, tha com-pàirteachasan rannsachaidh MQP—leithid an tè le Oilthigh Brunel—air ìre-tomhais a shuidheachadh airson co-obrachadh eadar gnìomhachas agus an saoghal acadaimigeach. Tha an obair aca air modail làn-chearcall de “rannsachadh bunaiteach–leasachadh thagraidhean–gnìomhachasachadh” a chruthachadh. Mar a bhios saidheans stuthan agus teicneòlasan ìomhaighean aig sgèile atamach a’ dol air adhart, dh’ fhaodadh adhartasan san àm ri teachd ann an smachd nano-eadar-aghaidh agus fiosrachadh ro-innseach cruinneas agus comas atharrachadh a leasachadh tuilleadh.
A thaobh tagraidh, bidh innealan-glanaidh sàr-ghràin a’ frithealadh mhargaidhean sònraichte nas motha. Tha toradh Optifine502 Clean a’ comharrachadh gluasad de ghnàthachadh—a’ dèanamh fuasglaidhean freagarrach do sheòrsachan toraidh sònraichte (foil, duilleag, eas-tharraing) agus suidheachaidhean pròiseas (tilgeadh dà-rolla, tilgeadh leth-leantainneach). Cuidichidh innealan-glanaidh gnàthaichte luchd-saothrachaidh gus prothaidean eaconamach a mheudachadh agus farpais eadar-dhealaichte, àrd-luach a bhrosnachadh air feadh na roinne.
Ann an linn far a bheil saothrachadh uaine na riatanas cruinneil, tha buannachdan àrainneachdail teicneòlas MQP gu sònraichte tarraingeach. Le bhith a’ lughdachadh caitheamh Al-Ti-B, bidh innealan-glanaidh gràin shàr-mhath a’ lughdachadh cleachdadh lùtha agus sgaoilidhean suas an abhainn. Aig an aon àm, tha càileachd toraidh nas fheàrr a’ ciallachadh nas lugha de sgudal. Mar a bhios tracadh lorg carboin a’ sìor fhàs cumanta, is dòcha gum bi cleachdadh innealan-glanaidh gràin shàr-mhath na riatanas airson teisteanasan agus ruigsinneachd margaidh - a’ luathachadh gluasad ìosal-charboin na gnìomhachais.
A thaobh Shìona, tha teicneòlas MQP a’ tabhann taic chudromach airson ùrachadh a dhèanamh air gnìomhachas alùmanaim dachaigheil. A dh’aindeoin gur i an riochdaire as motha air feadh an t-saoghail, tha àite fhathast aig Sìona airson fàs ann an roinnean àrd-inbhe leithid aerospace agus càraichean. Le cunbhalachd nas fheàrr agus sàbhalaidhean cosgais, bidh Optifine a’ cuideachadh chompanaidhean Sìneach gus faighinn thairis air cnapan-starra teicnigeach agus farpaiseachd chruinneil a leasachadh. An uair sin, dh’ fhaodadh co-obrachadh le MQP ùr-ghnàthachadh ionadail a bhrosnachadh, a’ brosnachadh cearcall buadhach de “ro-ràdh-gabhail-steach-ath-nuadhachadh.”
Àm puist: 26 Iuchar 2025
