តើ​លក្ខណៈសម្បត្តិ​ដ៏​លេចធ្លោ​នៃ​វត្ថុធាតុ​ដើម​អេឡិចត្រូត​ក្រាហ្វីត​ថ្មី (ដូចជា​ក្រាហ្វីត​ដែល​ពង្រឹង​ដោយ​ជាតិ​កាបូន និង​ក្រាហ្វីត​អ៊ីសូស្តាទិច) មាន​អ្វីខ្លះ?

សម្ភារៈអេឡិចត្រូតក្រាហ្វីតថ្មីសម្រេចបាននូវការកែលម្អដ៏លេចធ្លោនៅក្នុងលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិច លក្ខណៈសម្បត្តិកម្ដៅ ស្ថេរភាពគីមី និងសមត្ថភាពដំណើរការ។ តំណាងដោយក្រាហ្វីតដែលពង្រឹងដោយជាតិសរសៃកាបូន និងក្រាហ្វីតអ៊ីសូស្តាទិច វឌ្ឍនភាពស្នូលនៃការអនុវត្ត និងតម្លៃនៃការអនុវត្តរបស់វាមានដូចខាងក្រោម៖

I. ក្រាហ្វីតពង្រឹងដោយជាតិសរសៃកាបូន៖ ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពបដិវត្តន៍នៃលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិច

១. កម្លាំង និងការកើនឡើងម៉ូឌុល
តាមរយៈការណែនាំបរិមាណតិចតួចនៃ graphene (0.075 wt%) ទៅក្នុងសរសៃកាបូន PAN កម្លាំង tensile របស់វាឈានដល់ 1916 MPa ហើយម៉ូឌុលរបស់ Young ឈានដល់ 233 GPa ដែលតំណាងឱ្យការកើនឡើង 225% និង 184% រៀងគ្នា បើប្រៀបធៀបទៅនឹងសរសៃកាបូន PAN សុទ្ធ។ របកគំហើញនេះកើតចេញពីការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពរបស់ graphene នៃមីក្រូរចនាសម្ព័ន្ធសរសៃកាបូន៖

• រន្ធញើស​ថយចុះ៖ ការបន្ថែម​ក្រាហ្វីន​កាត់បន្ថយ​ទំហំ​រន្ធញើស​ខាងក្នុង និង​ចន្លោះប្រហោង​នៅក្នុង​សរសៃ​យ៉ាងច្រើន ដែលស្ទើរតែ​លុបបំបាត់​រន្ធញើស​តូចៗ​អ័ក្ស​នៅកំហាប់​ខ្ពស់ (0.1 wt%) ដោយហេតុនេះ​កាត់បន្ថយ​ចំណុច​ប្រមូលផ្តុំ​ស្ត្រេស។
• រចនាសម្ព័ន្ធក្រាហ្វីតដែលមានសណ្តាប់ធ្នាប់៖ វិសាលគមរ៉ាម៉ានបង្ហាញថា សន្លឹកណាណូក្រាហ្វីនត្រូវបានហ៊ុំព័ទ្ធដោយរចនាសម្ព័ន្ធក្រាហ្វីតដែលបង្កើតឡើងក្នុងអំឡុងពេលកាបូននីយកម្ម PAN ដែលបណ្តាលឱ្យមានបន្ទះក្រាហ្វីតកាន់តែពេញលេញជាមួយនឹងពិការភាពតិចជាងមុន និងការតំរង់ទិសគ្រីស្តាល់ប្រសើរឡើង។

២. សេណារីយ៉ូកម្មវិធីដែលបានពង្រីក

• អាកាសចរណ៍៖ សមាសធាតុក្រាហ្វីតដែលពង្រឹងដោយជាតិសរសៃកាបូន ដែលមានដង់ស៊ីតេត្រឹមតែ 60% នៃយ៉ាន់ស្ព័រអាលុយមីញ៉ូម និងសមត្ថភាពក្នុងការផលិតជាបំណែកតែមួយ (កាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ភ្ជាប់) ត្រូវបានគេប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងសមាសធាតុរចនាសម្ព័ន្ធយន្តហោះ (ឧទាហរណ៍ ការប្រើប្រាស់សម្ភារៈសមាសធាតុ 50% នៅក្នុងយន្តហោះ Boeing B-787) តួយានបាញ់បង្ហោះ និងគ្រឿងបន្លាស់ផ្កាយរណប។
• ការផលិតកម្រិតខ្ពស់៖ ភាពធន់នឹងការរលាយរបស់វាធ្វើឱ្យវាមានសារៈសំខាន់សម្រាប់ក្បាលម៉ាស៊ីនរ៉ុក្កែត រចនាសម្ព័ន្ធស្នូលរ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរ និងបរិស្ថានធ្ងន់ធ្ងរផ្សេងទៀត។

II. ក្រាហ្វីតអ៊ីសូស្តាទិច៖ របកគំហើញដ៏ទូលំទូលាយលើលក្ខណៈសម្បត្តិច្រើន

១. លក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិច៖ លើសពីដែកថែបប្រពៃណី

• កម្លាំងខ្ពស់ និងអ៊ីសូត្រូពី៖ តាមរយៈការចុចអ៊ីសូស្តាទិច កម្លាំងទាញរបស់វាលើសពី 1000 MPa (លើសពីដែកថែបធម្មតាឆ្ងាយណាស់) ជាមួយនឹងសមាមាត្រអ៊ីសូត្រូពី 1.0–1.1 ដែលលុបបំបាត់ពិការភាពអានីសូត្រូពីនៃក្រាហ្វីតធម្មតា។
• ដង់ស៊ីតេខ្ពស់ និងភាពធន់នឹងការពាក់៖ ជាមួយនឹងដង់ស៊ីតេភាគច្រើន 1.95 ក្រាម/សង់ទីម៉ែត្រ³ កម្លាំងពត់លើសពី 80 MPa និងកម្លាំងបង្ហាប់ចាប់ពី 200–260 MPa វាស័ក្តិសមសម្រាប់ផលិតបន្ទះហ្វ្រាំង ត្រា និងប៊ែរីងដែលដំណើរការខ្ពស់។

២. លក្ខណៈសម្បត្តិកម្ដៅ៖ ស្ថេរភាពក្រោមលក្ខខណ្ឌធ្ងន់ធ្ងរ

• ភាពធន់នឹងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងភាពធន់នឹងការឆក់កម្ដៅ៖ នៅក្នុងបរិយាកាសអសកម្ម កម្លាំងមេកានិចរបស់វាឡើងដល់កំពូលនៅ 2500°C ជាមួយនឹងចំណុចរលាយ 3650°C និងចំណុចរំពុះ 4827°C។ មេគុណពង្រីកកម្ដៅទាបរបស់វាកាត់បន្ថយការផ្លាស់ប្តូរវិមាត្រ ដែលធ្វើឱ្យវាល្អសម្រាប់អេឡិចត្រូតបញ្ឆេះរ៉ុក្កែត ក្បាលបាញ់ និងសមាសធាតុសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ផ្សេងទៀត។
• ចរន្តកំដៅខ្ពស់៖ ចរន្តកំដៅដ៏ល្អឥតខ្ចោះរបស់វាអាចឱ្យមានការរលាយកំដៅយ៉ាងឆាប់រហ័ស ដែលបង្កើនប្រសិទ្ធភាពឧបករណ៍ ដូចជានៅក្នុងសមាសធាតុវាលកំដៅឡចំហាយប្រភេទ CZ ដែលមានគ្រីស្តាល់តែមួយដែលទាញដោយផ្ទាល់ (ឡដុត និងឧបករណ៍កម្តៅ)។

៣. ស្ថេរភាពគីមី៖ ភាពធន់នឹងការច្រេះ និងភាពធន់នឹងអុកស៊ីតកម្ម
វានៅតែមានស្ថេរភាពនៅក្នុងអាស៊ីតខ្លាំង អាល់កាឡាំង និងសារធាតុរំលាយសរីរាង្គ ដោយទប់ទល់នឹងសំណឹកពីលោហធាតុរលាយ និងកញ្ចក់ ដែលធ្វើឱ្យវាសមស្របសម្រាប់ធុងគីមី រចនាសម្ព័ន្ធស្នូលរ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរ និងបរិស្ថានច្រេះផ្សេងៗទៀត។

៤. សមត្ថភាពដំណើរការ៖ ភាពបត់បែន និងភាពជាក់លាក់
វាអាចត្រូវបានកែច្នៃទៅជារាងណាមួយដើម្បីបំពេញតាមតម្រូវការរចនាស្មុគស្មាញ ដូចជាអេឡិចត្រូតសម្រាប់ម៉ាស៊ីនបញ្ចេញចរន្តអគ្គិសនី និងផ្សិតក្រាហ្វីតសម្រាប់ការចាក់លោហៈជាបន្តបន្ទាប់។

III. ឧស្សាហូបនីយកម្ម និងទិសដៅនាពេលអនាគតនៃសម្ភារៈអេឡិចត្រូតក្រាហ្វីតថ្មី

១. វឌ្ឍនភាពឧស្សាហូបនីយកម្ម

• ក្រាហ្វីតអ៊ីសូស្តាទិច៖ ចំណែកទីផ្សារសកលរបស់ខ្លួនបន្តកើនឡើង ជាមួយនឹងការពង្រីកសមត្ថភាពនៅក្នុងប្រទេសឥណ្ឌូនេស៊ី និងម៉ារ៉ុក ដែលពង្រឹងជំហរឧស្សាហកម្មរបស់ខ្លួនបន្ថែមទៀត។
• ក្រាហ្វីតពង្រឹងដោយជាតិសរសៃកាបូន៖ វាត្រូវបានប្រើប្រាស់ដោយជោគជ័យដោយអតិថិជនថ្មឈានមុខគេលើពិភពលោក និងកំពុងដឹកនាំការអភិវឌ្ឍស្តង់ដារអន្តរជាតិដំបូងគេរបស់ពិភពលោក។លក្ខណៈបច្ចេកទេសលម្អិត ទទេសម្រាប់សម្ភារៈអាណូតណាណូ-ស៊ីលីកុនសម្រាប់ថ្មលីចូម-អ៊ីយ៉ុង.

២. វឌ្ឍនភាពបច្ចេកវិទ្យានាពេលអនាគត

• ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពវត្ថុធាតុដើម៖ កាត់បន្ថយទំហំភាគល្អិតសរុប (ឧទាហរណ៍ តាមរយៈការកែប្រែម្សៅកូកាកូឡាបន្ទាប់បន្សំដល់ 2–5 μm) ដើម្បីបង្កើនលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិច។
• ការច្នៃប្រឌិតបច្ចេកវិទ្យាក្រាហ្វីតនីយកម្ម៖ បច្ចេកវិទ្យាក្រាហ្វីតនីយកម្មមីក្រូវ៉េវកាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់ថាមពល 30% និងធ្វើឱ្យវដ្តផលិតកម្មខ្លីជាងមុន ដែលជួយសម្រួលដល់ការអនុម័តទ្រង់ទ្រាយធំ។
• ការច្នៃប្រឌិតរចនាសម្ព័ន្ធ៖ ឧទាហរណ៍ អាណូតក្រាហ្វីតពីរជាន់សម្រេចបានសមត្ថភាពសាកថ្មលឿន 60% ក្នុងរយៈពេល 6 នាទី ខណៈពេលដែលរក្សាដង់ស៊ីតេថាមពល ≥230 Wh/kg តាមរយៈការចែកចាយពីរជាន់នៃទំហំភាគល្អិត និង porosity។