スーパーマテリアルグラフェンコーティング、新素材の技術革新

高可用性グラフェンリチウム電池の開発に加えて、ナノスケール材料としてのグラフェンは、新しい開発の方向性と用途を持っています。グラフェンの材料構造は非常に特殊で、単一の六角形構造のみであり、その厚さは分子の厚さのみです。したがって、ナノスケールの材料では、グラフェンは最も強い硬度、最も安定した構造、および最もせん断抵抗を持っています。最近、グラフェンの開発に新たなブレークスルーがもたらされました。

軽量素材と金型

プレスは常に製造業の生活の要とされてきましたが、市場での製品の精度の継続的な改善により、金型の損失は非常に大きくなっています。同時に、製品側では、軽量アプリケーションの場合、金型の性能に対する要件が高くなります。従来のプロセスでは、軽量材料のコンポーネントは、望ましい結果を達成するにはほど遠いものです。これはまた、低い故障率を伴う製造コストの増加につながります。そして最も重要な加工工具である金型は繰り返し使用されません。それは多くの資源の浪費を引き起こしたからです。

軽量材料に関しては、アルミニウム合金材料、マグネシウム合金などが一般的である。しかし、中国ではアルミニウム合金の時代が進んでいるため、アルミニウム合金の使用は通常10年です。さらに、アルミニウムは処理において優れた硬度と柔軟性を備えていますが、アルミニウムを酸化して耐食性のアルミニウム膜を形成すると、溶接がある程度困難になります。中国のマグネシウム資源は非常に豊富で、世界の埋蔵量の70％を占めています。マグネシウム-アルミニウム合金は、軽量材料において顕著な利点があり、アルミニウム合金とは異なる比強度と安定性を備えています。しかし、それはアルミニウム合金よりも軽く、より高い硬度、より良い柔軟性、そしてより良いせん断抵抗を備えています。また、航空宇宙機器で広く使用されているためです。しかし、これらの軽量で高性能な材料は、加工の難しさと工具の摩耗のために非常に大きいです。多くの加工会社は、コストが増加し、製品の細かさが減少し、金型や設備の損失が以前よりもはるかに多いと述べています。したがって、金型の性能は、加工および組立業界にとってチャンスであると同時に課題でもあります。

グラフェン被覆型

マグネシウム合金の変形は、世界のプレス業界が直面する一般的な問題です。これは、金型のコーティングが、マグネシウム合金の変形問題の30％であるスタンピングプロセス中の高温高圧の影響を受けやすいためです。中国の青島グラフェン工業団地のKarbenNew Materialsは、グラフェンコーティングを使用した金型開発に成功しました。従来の金型と比較して、高温高圧耐性、低摩擦・高せん断抵抗を備えているため、スタンピング速度と精度を約30％向上させることができます。この金型の最大の特徴は、1回限りの金型の特性を変えることができることです。金型が寿命に達した後にコーティングを再度追加すると、時間が長くなる可能性があります。金型の消費量を元の6分の1に減らすことができます。

「成長コーティング」のコンセプトと1mmマグネシウム合金製品の加工

従来のコーティングは、誰もが認識できるように金型の表面にスプレーされますが、グラフェンコーティングは、特別な環境を作り出すことにより、研磨工具の表面に「成長」します。そのため、この内側から外側への技術コンセプトにより、落下することなく高温高圧に耐えることができます。グラフェン被覆型は厚さ1mmのマグネシウム合金製品を実現できることが実験的に確認されています。これは、加工業界では技術的に非常に困難です。グラフェンは、将来の困難で高強度の新素材の処理に信頼できる保証を提供します。

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