Iyada oo lagu riixayo hadafka caalamiga ah ee dhexdhexaadnimada kaarboonka, fududaynta ayaa noqotay soo jeedinta udub-dhexaadka u ah isbeddelka iyo cusboonaysiinta warshadaha wax soo saarka. Aluminium, oo leh sifooyin gaar ah oo jireed iyo kiimiko, ayaa ka soo kacay "doorka taageerada" ee warshadaha dhaqameed ilaa "wax istaraatiijiyadeed" oo loogu talagalay wax soo saarka sare. Maqaalkani wuxuu si nidaamsan u burburin doonaa qiimaha hal-abuurka leh ee alaabta aluminium ee khafiifka ah oo ka imanaya afar cabbir: mabaadi'da farsamada, faa'iidooyinka waxqabadka, caqabadaha codsiga, iyo tilmaamaha mustaqbalka.

I. Xuddunta farsamada ee alaabta aluminium ee fudud

Aluminium khafiifa maahan "shay yaraynta miisaanka", laakiin wax-qabad waxqabad oo lagu gaadhay saddex hab oo tignoolajiyadeed ee naqshadaynta, kontoroolka yar-yar, iyo hal-abuurnimada habka:

Xoojinta doping element: Ku darista magnesium, silicon, copper iyo walxo kale si loo sameeyo wejiyada xoojinta sida Mg ₂ Si, Al ₂ Cu, iwm., si loo jebiyo xadka xoogga dhuuban ee 500MPa (sida6061-T6 aluminium aluminium).

Nidaaminta Nano habaysan: Iyadoo la adeegsanayo tignoolajiyada adkeynta degdega ah ama qalabaynta farsamada, nano-soo-dejinta ayaa lagu soo bandhigaa matrix aluminium ah si loo gaaro horumar isku-dhafan ee xoogga iyo adkaanta.

Habka daaweynta kulaylka qallafsanaan: Isku-dubarid balaastig ah iyo hababka daaweynta kulaylka sida rogid iyo foorno, cabbirka hadhuudhka waxaa lagu sifeeyaa heerka mikromitirka, si weyn u wanaajinaya sifooyinka farsamada ee dhamaystiran.

Qaadashada Tesla ee isku-dhafan ee aluminium-dhimista-dhimista ah tusaale ahaan, waxay qaadanaysaa Gigacasting Gigacasting Giant Die-casting technology si ay u dhexgalaan qaybaha 70 ee dhaqanka ee hal qayb, yaraynta miisaanka 20% iyada oo hagaajinaysa waxtarka wax-soo-saarka 90%, taas oo xaqiijinaysa qiimaha carqaladaynta habka wax-soo-saarka hal-abuurka.

Ⅱ Faa'iidooyinka asaasiga ah ee alaabta aluminium ee fudud

Waxtarka khafiifka ah ee aan la bedeli karin

Faa'iidada cufnaanta: Cufnaanta aluminiumku waa saddex-meelood meel oo keliya tan birta ah (2.7g/cm ³ vs 7.8g/cm ³), waxayna ku gaari kartaa hoos u dhigista miisaanka in ka badan 60% xaaladaha beddelka mugga siman. Baabuurka korantada ee BMW i3 waxa uu leeyahay dhammaan jidh aluminium ah, isaga oo dhimaya culayska xannibaadda 300kg waxana uu kordhinayaa tirada 15%.

Saamiga xoogga aadka u sarreeya: Markaad tixgelinayso xoogga iyo saamiga miisaanka, xoogga gaarka ah (xoogga/cufnaanta) ee 6-taxane aluminium aluminium ah waxay gaari kartaa 400MPa/(g/cm ³), oo dhaaftay 200MPa/(g/cm ³) ee birta-kaarboon-yar ee caadiga ah.

Horumarka waxqabadka dhinacyo badan

Iska caabbinta daxalka: lakabka cufan ee aluminium oksaydh (Al ₂ O3) wuxuu ku siinayaa walxaha iska caabbinta daxalka dabiiciga ah, iyo nolosha adeegga buundooyinka meelaha xeebaha ah waxay gaari karaan in ka badan 50 sano.

Daawaynta kulaylka: Isku-xidhka kulaylka kuleylku wuxuu gaaraa 237W/(m · K), kaas oo saddex jeer ka badan birta, waxaana si weyn loogu isticmaalaa qolofta kulaylka ee saldhigyada 5G.

Dib-u-warshadaynta: Isticmaalka tamarta wax-soo-saarka aluminium ee dib loo warshadeeyey waa 5% oo keliya ta aluminiumka aasaasiga ah, qiiqa kaarboonka waxaa la dhimay 95%, kaas oo buuxinaya baahiyaha dhaqaalaha wareegtada.

Waafaqsanaanta habka

Samaynta dabacsanaan: Ku habboon hababka kala duwan sida shaambaynta, extrusion, been-abuurka, daabacaadda 3D, iwm. Tesla Cybertruck waxay qabataa jirka shaambada saxan aluminium-qabow-duuban, dheellitirka xoogga iyo qaabaynta xorriyadda.

Tignoolajiyada isku xirka qaangaadhka ah: alxanka CMT, alxanka walaaqa is jiid jiid iyo tignoolajiyada kale ee qaangaarka ah waxay xaqiijinayaan isku halaynta dhismayaasha adag.

Ⅲ Qulqulka codsiga ee walxaha aluminium ee fudud

Caqabadaha dhaqaale

Qiimaha alaabta sare: Qiimaha aluminiumka waxaa lagu dayactiray 3-4 jeer qiimaha birta muddo dheer (celceliska qiimaha aluminium ee $ 2500 / ton vs qiimaha birta ee $ 800 / ton ee 2023), taas oo caqabad ku ah sumcadda ballaaran.

Xadka maalgashiga qalabka: Dhimashada isku dhafan waxay u baahan tahay rakibaadda mashiinnada shubka-dhimista ee aadka u weyn ee culeyskoodu ka badan yahay 6000 tan, iyadoo hal qalab uu ku kacayo in ka badan 30 milyan yuan, taas oo ay ku adag tahay shirkadaha yaryar iyo kuwa dhexdhexaadka ah inay awoodaan.

Xaddidnaanta waxqabadka

Saqafka xoogga leh: Inkastoo ay gaari karto 600MPa iyada oo loo marayo hababka xoojinta, waxay weli ka hooseysaa birta xoogga badan (1500MPa) iyo titanium alloy (1000MPa), xaddidaya codsigeeda xaaladaha culus ee culus.

Jajabka heerkulka hooseeya: Deegaannada ka hooseeya -20 ℃, adkaanta aluminiumku waxay hoos u dhigtaa 40%, taas oo u baahan in lagaga gudbo wax ka beddelka aluminiumka.

Caqabadaha tignoolajiyada ee ku wajahan hab-socodkag

Caqabadda xakamaynta dib u soo celinta: Dib-u-soo-celinta saxanka aluminiumku waa 2-3 jeer tan saxan birta ah, oo u baahan qaabeynta magdhowga caaryada saxda ah.

Kakanaanta daaweynta dusha sare: Way adagtahay in la xakameeyo isku-dhafka dhumucda filimka anodized, kaas oo saameeya bilicda iyo caabbinta daxalka.

Ⅳ Heerka codsiga warshadaha iyo rajada

Meelaha codsiga ee qaan-gaarka ah

Gawaarida tamarta cusub: NIO ES8 dhammaan jirka aluminiumku wuxuu yareeyaa miisaanka 30%, oo leh qallafsanaanta 44900Nm/deg; Batariyada Ningde Times CTP waxay ka samaysan tahay aluminium, taas oo kordhisa cufnaanta tamarta 15%.

Aerospace: 40% qaab dhismeedka Airbus A380 fuselage wuxuu ka samaysan yahay aluminium lithium alloy, hoos u dhigista miisaanka 1.2 tan; Haamaha shidaalka ee SpaceX starships waxay ka samaysan yihiin 301 bir ah, laakiin qaab dhismeedka jirka gantaalaha ayaa wali si aad ah u isticmaala 2024-T3 aluminium aluminium ah.

Gaadiidka tareenada: N700S bogie ee Shinkansen ee Japan ayaa qaata alwaaxyada aluminium, hoos u dhigista miisaanka 11% iyo kordhinta nolosha daalka 30%.

Jidka suurtagalka ah

Haanta kaydinta hydrogen: 5000 taangiga aluminium magnesium alloy taangiga kaydinta hydrogen waxay u adkeysan kartaa cadaadis sare oo 70MPa waxayna noqotay qayb muhiim ah oo ka mid ah baabuurta unugyada shidaalka.

Elektarooniga Macmiilka: MacBook Pro waxa uu leeyahay hal qayb oo aluminium ah kaas oo ilaalinaya 90% shaashad ilaa saamiga jidhka oo dhumucdiisu tahay 1.2mm.

Jihada horumarka mustaqbalka

Hal-abuurnimo isku-dhafan: Aluminium-ku-saleysan walxo kaarboon-fibre ah (6061/CFRP) waxay ku guulaysataa laba guulood oo xoog iyo miisaan fudud ah, iyo garabka Boeing 777X wuxuu isticmaalaa alaabtan si loo yareeyo miisaanka 10%.

Wax-soo-saarka caqliga leh: Nidaamka hagaajinta cabbirka-dhimista-dhimista ee AI waxay hoos u dhigtaa heerka qashinka laga bilaabo 8% ilaa 1.5%.

Ⅴ Gabagabo: "jebinta" iyo "taagista" ee alaabta aluminium ee fudud

Qalabka aluminium ee fudud ayaa taagan isgoyska kacaanka tignoolajiyada iyo isbeddelka warshadaha:

Laga soo bilaabo beddelka walxaha ilaa hal-abuurnimada nidaamka: Qiimaheedu maaha oo kaliya dhimista miisaanka, laakiin sidoo kale kor u qaadida qaabaynta habaysan ee hababka wax soo saarka (sida isku-darka dhinta isku-dhafka ah) iyo qaab-dhismeedka alaabta (naqshad habaysan).

Isku-dheelitirka firfircoon ee u dhexeeya kharashka iyo waxqabadka: Horumarinta tignoolajiyada dib-u-warshadaynta (qaybta aluminium dib loo warshadeeyay ayaa ka badan 50%) iyo wax-soo-saarka baaxadda leh (awoodda wax-soo-saarka ee warshadda dhinta-tuurka ah ee Tesla ayaa kor u kacday), heerka isbeddelka dhaqaale ayaa laga yaabaa inuu dardargeliyo.

Isbeddelka jaantuska ee wax soo saarka cagaaran: Raadka kaarboonka tan kasta oo aluminium ah inta lagu jiro meertada nolosheeda waxaa la dhimay 85% marka la barbar dhigo birta, taas oo buuxinaysa baahiyaha isbeddelka kaarboon-yar ee silsiladda sahayda caalamiga ah.

Iyadoo ay wadaan siyaasado ay ka mid yihiin heerka gelitaanka baabuurta tamarta cusub ee ka sarreysa 40% iyo hirgelinta canshuuraha kaarboon ee warshadaha duulista, warshadaha aluminium ee fudud ayaa ka soo baxaya "teknoolajiyada ikhtiyaariga ah" ilaa "ikhtiraac ikhtiyaari ah". Kacaankan warshadeed ee udub dhexaad u ahaa hal-abuurka maaddooyinka ayaa ugu dambeyntii dib u qaabayn doona xuduudaha fahamka aadanaha ee "miisaanka" wuxuuna keeni doonaa xilli cusub oo warshado hufan oo nadiif ah.