સ્માર્ટફોન કેસીંગ, વિમાન સ્કિન અને પડદાની દિવાલો બનાવવાના વર્કશોપમાં, એક અરીસો સુંવાળોએલ્યુમિનિયમ પ્લેટરહસ્યમય પ્રક્રિયા કર્યા પછી તેને "સ્માર્ટ સ્કિન" માં રૂપાંતરિત કરી શકાય છે જે ફિંગરપ્રિન્ટ પ્રતિરોધક, સ્ક્રેચ પ્રતિરોધક અને રંગીન પણ હોય છે. આ એલ્યુમિનિયમ સપાટી સારવાર તકનીકનો જાદુ છે - ભૌતિક, રાસાયણિક અથવા જૈવિક માધ્યમો દ્વારા, એલ્યુમિનિયમની સપાટી પર વિવિધ કાર્યાત્મક "મોલેક્યુલર બખ્તર" બનાવવામાં આવે છે, જે સામાન્ય ધાતુઓને અસાધારણ જીવનશક્તિ ફેલાવવા દે છે.
સપાટીની સારવાર શા માટે જરૂરી છે?
જોકે એલ્યુમિનિયમ "ક્યારેય કાટ ન લાગતી ધાતુ" તરીકે ઓળખાય છે, તેની કુદરતી લાક્ષણિકતાઓમાં ત્રણ મુખ્ય ખામીઓ છે:
કાટ લાગવાની સંભાવના: ભેજવાળા વાતાવરણમાં, એલ્યુમિનિયમ ઓક્સિજન સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ રક્ષણાત્મક સ્તર બનાવે છે, પરંતુ એસિડિક અથવા આલ્કલાઇન વાતાવરણ આ કુદરતી અવરોધને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે.
નબળી ઘસારો પ્રતિકારકતા: શુદ્ધ એલ્યુમિનિયમમાં ફક્ત HV15-20 ની કઠિનતા હોય છે (સ્ટીલમાં HV40-60 હોય છે), અને દૈનિક ઘર્ષણ દરમિયાન સ્ક્રેચ થવાની સંભાવના રહે છે.
સૌંદર્યલક્ષી મર્યાદાઓ: સારવાર ન કરાયેલ એલ્યુમિનિયમ સપાટી નિસ્તેજ છે અને તેમાં ચમકનો અભાવ છે, જેના કારણે ઉચ્ચ-સ્તરની ડિઝાઇન આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરવી મુશ્કેલ બને છે.
સપાટી સારવાર ટેકનોલોજીનો હેતુ એલ્યુમિનિયમની સપાટી પર 0.1-500 μm નું કાર્યાત્મક આવરણ બનાવીને આ સમસ્યાઓનો ઉકેલ લાવવાનો છે, જે તેને કાટ પ્રતિકાર, ઘસારો પ્રતિકાર અને સુશોભન જેવી લાક્ષણિકતાઓથી સંપન્ન કરે છે. દર વર્ષે વિશ્વભરમાં 200 મિલિયન ટનથી વધુ એલ્યુમિનિયમ સપાટી સારવારમાંથી પસાર થાય છે, જે 300 અબજ યુએસ ડોલરથી વધુનું ઉત્પાદન મૂલ્ય બનાવે છે.
મુખ્ય પ્રવાહની સપાટી સારવાર તકનીકોનું સંપૂર્ણ વિશ્લેષણ
એનોડાઇઝિંગ: ઇલેક્ટ્રોલિસિસ જાદુ 'બખ્તર' બનાવે છે
સિદ્ધાંત: એલ્યુમિનિયમ સામગ્રીને સલ્ફ્યુરિક એસિડ ઇલેક્ટ્રોલાઇટમાં બોળી દો અને વીજળીકરણ પછી સપાટી પર 10-200 μm એલ્યુમિના સિરામિક સ્તર ઉત્પન્ન કરો.
ટેકનિકલ હાઇલાઇટ્સ
HV300 સુધીની કઠિનતા સાથે માઇક્રો સ્કેલ હનીકોમ્બ સ્ટ્રક્ચર બનાવવું (15 ગણો વધારો)
200 થી વધુ રંગોમાં રંગી શકાય છે (જેમ કે iPhone માટે ગ્રેડિયન્ટ બ્લુ).
2000 કલાક સુધી સોલ્ટ સ્પ્રે કાટ પ્રતિકાર (સામાન્ય એલ્યુમિનિયમ પ્લેટ ફક્ત 500 કલાક).
અરજી કેસ
એરોસ્પેસ: બોઇંગ 787 ફ્યુઝલેજ સ્કિન એનોડાઇઝ્ડ ટ્રીટમેન્ટ યુવી એજિંગ પ્રતિકારને ત્રણ ગણો સુધારે છે.
પડદાની દિવાલ બનાવવી: 50 μm ની જાડાઈ સાથે એલ્યુકોબોન્ડ કમ્પોઝિટ પેનલ એનોડાઇઝ્ડ ફિલ્મ, જેનું આયુષ્ય 50 વર્ષથી વધુ છે.
ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ: મેટલ કોટિંગ્સનું ક્રોસ બોર્ડર ઇન્ટિગ્રેશન
સિદ્ધાંત: ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ ડિપોઝિશન દ્વારા, નિકલ, ક્રોમિયમ, ટીન અને અન્ય ધાતુના સ્તરો એલ્યુમિનિયમની સપાટી પર ઢંકાયેલા હોય છે.
નવીનતામાં સફળતા:
નેનોઈલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ: જાપાન હળવા વજનના સબસ્ટ્રેટના ફાયદાને જાળવી રાખવા માટે માત્ર 1 μm ની જાડાઈ સાથે અતિ-પાતળા કોટિંગ્સ વિકસાવે છે.
કમ્પોઝિટ ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ: પ્લેટિંગ સોલ્યુશનમાં હીરાના કણો ઉમેરવાથી તેની કઠિનતા HV1000 સુધી વધે છે.
પર્યાવરણીય અવેજી: સાયનાઇડ મુક્ત ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ પ્રક્રિયા ભારે ધાતુના ઉત્સર્જનમાં 90% ઘટાડો કરે છે.
એપ્લિકેશન દૃશ્યો
ઓટોમોટિવ ઘટકો: ટેસ્લા બેટરી ટ્રે નિકલ સ્તરથી ઢંકાયેલી છે, જે 800 ℃ સુધીના ઊંચા તાપમાનનો સામનો કરવા સક્ષમ છે.
ઇલેક્ટ્રોનિક ઉત્પાદનો: મેકબુક શેલ કોપર લેયરથી ઢંકાયેલું, થર્મલ વાહકતામાં 40% સુધારો થયો.
માઇક્રો આર્ક ઓક્સિડેશન (MAO): સિરામિક કોટિંગ્સ માટે "પરમાણુ ભઠ્ઠી"
ટેકનિકલ સિદ્ધાંત: ઉચ્ચ વોલ્ટેજ ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર હેઠળ, એલ્યુમિનિયમની સપાટી પર પ્લાઝ્મા ડિસ્ચાર્જ ઉત્પન્ન થાય છે, જે 10-200 μm સિરામિક સ્તર બનાવે છે.
કામગીરીના ફાયદા:
વસ્ત્રો પ્રતિકાર: વસ્ત્રો દર 5 × 10 ⁻⁷ mm ³/N · m (એનોડાઇઝિંગનો 1/5) જેટલો ઓછો છે.
ઇન્સ્યુલેશન કામગીરી: 2000V/mm સુધીનો બ્રેકડાઉન વોલ્ટેજ (સ્ટીલ કરતા 10 ગણો).
બાયોકોમ્પેટિબિલિટી: કૃત્રિમ સાંધાના ઇમ્પ્લાન્ટેશનમાં ઉપયોગ માટે તબીબી રીતે પ્રમાણિત.
ફ્રન્ટિયર એપ્લિકેશન્સ:
તબીબી સાધનો: જર્મની બી બ્રૌન સર્જિકલ સાધનો સપાટી પર MAO થી કોટેડ હોય છે, જેનો એન્ટીબેક્ટેરિયલ દર 99.9% હોય છે.
અવકાશયાન ઇન્સ્યુલેશન: નાસાએ Al ₂ O ∝ – TiO ₂ સંયુક્ત સિરામિક સ્તર વિકસાવ્યું, જે 2000 ℃ તાપમાન પ્રતિરોધક છે.
રાસાયણિક રૂપાંતર ફિલ્મ: લીલા ઉત્પાદન માટે "અદ્રશ્ય કવચ"
ટેકનિકલ સુવિધાઓ: વીજળીની જરૂર નથી, ઓરડાના તાપમાને દ્રાવણમાં રક્ષણાત્મક ફિલ્મ જનરેટ કરો.
લાક્ષણિક પ્રક્રિયા:
ક્રોમેટ રૂપાંતર: ઉત્તમ કાટ પ્રતિકાર, પરંતુ હેક્સાવેલેન્ટ ક્રોમિયમ કાર્સિનોજેનિક છે (યુરોપિયન યુનિયન દ્વારા પ્રતિબંધિત).
ફોસ્ફેટ ક્રોમેટ રૂપાંતર: ક્રોમિયમ મુક્ત અને પર્યાવરણને અનુકૂળ વૈકલ્પિક ઉકેલ, જે ફોર્ડની ઉત્પાદન લાઇનમાં સંપૂર્ણપણે લાગુ પડે છે.
સિલેન ટ્રીટમેન્ટ: ધાતુના ક્ષારને ઓર્ગેનોસિલેન પરમાણુઓથી બદલવાથી ગંદાપાણીના શુદ્ધિકરણ ખર્ચમાં 70% ઘટાડો થાય છે.
વિક્ષેપકારક નવી ટેકનોલોજીકલ ક્રાંતિ
નેનો કોટિંગ: મોલેક્યુલર સ્તરની ચોકસાઇ સુરક્ષા
હાર્વર્ડ યુનિવર્સિટી દ્વારા વિકસાવવામાં આવેલ "બાયોમિમેટિક લોટસ લીફ ઇફેક્ટ" કોટિંગનો સંપર્ક કોણ 160 ડિગ્રી છે અને પાણીના ટીપાં આપમેળે સરકી જાય છે.જર્મનીનું BASF નેનોસેરામિક કોટિંગ, 200nm ની જાડાઈ સાથે, રેતી અને કાંકરીના પ્રભાવનો પ્રતિકાર કરી શકે છે.
સ્વ-ઉપચાર આવરણ: સામગ્રીનું "સ્વ-પુનર્જન્મ"
જાપાનમાં કાન્સાઈ કોટિંગ્સે એક માઇક્રોકેપ્સ્યુલ સ્વ-હીલિંગ સિસ્ટમ વિકસાવી છે જે સ્ક્રેચ સાઇટ્સ પર રિપેર એજન્ટો મુક્ત કરે છે, જે 24 કલાક પુનઃસ્થાપન માટે પરવાનગી આપે છે.
ચાઇનીઝ એકેડેમી ઓફ સાયન્સના હેફેઇ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ મટિરિયલ્સ સાયન્સ એન્ડ ટેકનોલોજીએ એક થર્મલી રિસ્પોન્સિવ કોટિંગ વિકસાવ્યું છે જે ગરમીના સંપર્કમાં આવતાં આપમેળે રિપેર થાય છે.
બુદ્ધિશાળી રંગ બદલતું કોટિંગ: એક સપાટી જે 'વિચારી' શકે છે
ઇઝરાયલથી જેન્ટેક્સ ઇલેક્ટ્રોક્રોમિક ગ્લાસ, વોલ્ટેજ દ્વારા ગોઠવાયેલ પ્રકાશ ટ્રાન્સમિટન્સ સાથે (1% -80%)
જર્મનીની મર્ક ઇલેક્ટ્રોનિક શાહી ટેકનોલોજી એલ્યુમિનિયમ પ્લેટો પર સપાટીના પેટર્નનું ગતિશીલ સ્વિચિંગ પ્રાપ્ત કરે છે.
ઉદ્યોગ એપ્લિકેશન પેનોરમા
કન્ઝ્યુમર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ: ચોકસાઇ કારીગરીનું પ્રદર્શન
હુવેઇ મેટ શ્રેણીની ફ્રેમ માઇક્રો આર્ક ઓક્સિડેશન + પીવીડી કોટિંગ અપનાવે છે, જેની જાડાઈ ફક્ત 0.6 મીમી છે.સેમસંગ ગેલેક્સી S24 અલ્ટ્રા ફ્રેમ HV900 ની કઠિનતા સાથે હીરા જેવી કાર્બન ફિલ્મ (DLC) નો ઉપયોગ કરે છે.
નવા ઉર્જા વાહનો: હળવા વજન અને સલામતીનું સંતુલન
BYD બ્લેડ બેટરી ટ્રે એનોડાઇઝિંગ+ઇપોક્સી રેઝિન કોટિંગ, ફ્લેમ રિટાડન્ટ ગ્રેડ UL94 V-0 અપનાવે છે
BMW iX ચેસિસ આર્મર સિરામિકાઇઝ્ડ સિલેનથી કોટેડ છે, જે વજન 30% ઘટાડે છે અને અસર પ્રતિરોધક છે.
સ્થાપત્ય પડદાની દિવાલ: શહેરી સૌંદર્ય શાસ્ત્રની તકનીકી અભિવ્યક્તિ
દુબઈમાં બુર્જ ખલીફાની બાહ્ય દિવાલો ફ્લોરોકાર્બનથી કોટેડ છે, જે 50 વર્ષ સુધી હવામાન પ્રતિકારકતા ધરાવે છે.
શાંઘાઈ સેન્ટર બિલ્ડિંગના ટાવર ક્રાઉન વરસાદી પાણી પછી ધૂળ દૂર કરવા માટે ફોટોકેટાલિસિસ સ્વ-સફાઈ કોટિંગનો ઉપયોગ કરે છે.
ભવિષ્યના વલણો અને પડકારો
ગ્રીન મેન્યુફેક્ચરિંગ ટ્રાન્સફોર્મેશન
બાયોબેઝ્ડ કન્વર્ઝન એજન્ટ: પરંપરાગત રસાયણોને બદલવા માટે છોડના અર્કનો ઉપયોગ
નીચા તાપમાનના પ્લાઝ્મા ટ્રીટમેન્ટ: ઉર્જા વપરાશમાં 50% ઘટાડો, ગંદા પાણીનો નિકાલ નહીં.
મલ્ટી ફંક્શનલ ઇન્ટિગ્રેશન
સુપરહાઇડ્રોફોબિક, એન્ટીબેક્ટેરિયલ અને વાહક થ્રી ઇન વન કોટિંગનું સંશોધન અને વિકાસ
સ્ટ્રેચેબલ ઇલેક્ટ્રોનિક કોટિંગ: 300% ના સ્ટ્રેચિંગ રેટ સાથે પણ વાહકતા જાળવી રાખે છે.
બુદ્ધિશાળી વિકાસ
સેન્સર ઇન્ટિગ્રેટેડ કોટિંગ: સામગ્રીના સ્વાસ્થ્યની સ્થિતિનું વાસ્તવિક સમયનું નિરીક્ષણ.
પ્રકાશ પ્રતિભાવશીલ રંગ બદલતું કોટિંગ: યુવી તીવ્રતા અનુસાર રંગની ઊંડાઈને આપમેળે ગોઠવે છે.
પોસ્ટ સમય: એપ્રિલ-૦૯-૨૦૨૫