I bpíopaí fuaraithe imoibritheoirí núicléacha, comhlaí breosla spásárthaí, agus comhéadain séalaithe imoibritheoirí ceimiceacha ardbhrú, tá eilimint séalaithe fáinne-chruthach déanta as brionnú miotail beachtais, an Miotal O-Fáinne, ag éirí mar an réiteach deiridh do theicneolaíocht séalaithe faoi dhálaí oibre foircneacha lena dhianacht, a fhriotaíocht teochta, agus a fhriotaíocht radaíochta den scoth. Déanann an t-alt seo anailís ar chód teicniúil an “tséala righin” thionsclaíoch seo ó thoisí na gcroí-thréithe, réabhlóid ábhartha, cásanna feidhmchláir, agus éabhlóid chliste.
1. Saintréithe struchtúracha: cothromaíocht foirfe idir déine agus leaisteachas
Déantar fáinní-O miotail as sreanga miotail (trasghearrthacha ciorclacha nó speisialta-chruthacha) trí tháthú nó brionnú beacht. Is é croí-fhealsúnacht dearaidh na rónta rubair traidisiúnta a shárú:
Uasmhéadú geoiméadracht trasghearrtha
Trasghearradh ciorclach soladach: Is gnách go mbíonn an trastomhas 1.6-6.35mm, rud a chruthaíonn feistiú trasnaíochta leis an gclais séalaithe sa stát saor, ag soláthar strus teagmhála tosaigh (20-50MPa);
Trasghearradh feadánach log: Is é 0.25-0.5mm tiús an bhalla, agus tar éis é a chomhbhrú, titeann sé agus dífhoirmíonn sé chun séala teagmhála dé-líne a fhoirmiú le ráta preabála ≥95%;
Dearadh trasghearrthacha speisialta: amhail trasghearrthacha cruth-X agus cruth-Ω, a uasmhéadaíonn dáileadh struis trí anailís eilimintí críochta agus a fheabhsaíonn friotaíocht creep.
Sásra séalaithe
Séalaithe teagmhála líne: Ag brath ar dhífhoirmiú leaisteach an mhiotail chun comhéadan feistithe nana-leibhéil a fhoirmiú ar an dromchla séalaithe;
Éifeacht féinfheabhsúcháin: Dá airde brú an chórais, is ea is mó an strus teagmhála de bharr dífhoirmithe miotail, rud a bhaintear amach séalaithe atá oiriúnaitheach de réir brú.
Príomhpharaiméadair:
Raon teochta oibre: -269 ℃ (héiliam leachtach) go 1000 ℃ (gás ardteochta);
Rátáil brú: is féidir le séalú statach 1500MPa a bhaint amach, tá séalú dinimiciúil oiriúnach do chásanna faoi bhun 300MPa;
Ráta sceite: suas le 10⁻¹² Pa·m³/s i dtimpeallacht folúis, inchomparáide le séalú ar leibhéal móilíneach.
2. Éabhlóid ábhair: ó Inconel go cóimhiotail ard-eantrópachta
Tá dul chun cinn feidhmíochta fáinní-O miotail fite fuaite le nuálaíocht ábhartha. I measc na ngnáthchosán éabhlóid ábhar tá:
1. Sraith cóimhiotail ardteochta
Inconel 718: seasann sé le teocht ard 700 ℃, frithsheasmhach in aghaidh radaíocht neodrón (ráta insileadh > 10²² n/cm²), a úsáidtear in imoibreoirí núicléacha den cheathrú glúin;
Hastelloy C-276: frithsheasmhach in aghaidh creimeadh aigéad hidreaclórach agus clóirín fliuch, an chéad rogha d’imoibreoirí ceimiceacha sárchriticiúla;
Cóimhiotal tantalam-tungstain: atá frithsheasmhach in aghaidh creimeadh miotail leachta (amhail eiteicteach luaidhe-biosmat), atá oiriúnach le haghaidh séalú brat imoibritheora comhleá.
2. Teicneolaíocht mhodhnú dromchla
Plátáil óir (0.5-2μm): Tá an chomhéifeacht frithchuimilte chomh híseal le 0.1 i dtimpeallacht folúis, a úsáidtear i gcórais tiomána spásárthaí;
Sciath ceirmeach cumhdaigh léasair: Sroicheann cruas an dromchla HV 1500, agus méadaítear saolré friotaíochta creimeadh na gcáithníní 10 n-uaire;
Cóireáil nana-chriostalaithe: Déantar na gráin a scagadh go 50nm trí theicneolaíocht chasadh ardbhrú (HPT), agus méadaítear an neart tuirse faoi 3 huaire.
3. Nuálaíocht struchtúir ilchodach
Lannú miotail-ghraifíte: Bíonn brú ar an miotal seachtrach, agus cúitíonn an graifít sholúbtha leabaithe lochtanna dromchla chun sceitheadh nialasach a bhaint amach;
Dearadh dé-ghrádáin miotail: Is cóimhiotal copair beiriliam ard-leaisteach an ciseal istigh, agus is cóimhiotal tíotáiniam atá frithsheasmhach in aghaidh creimeadh an ciseal seachtrach, agus feidhmíocht agus costas araon á gcur san áireamh.
3. Léarscáil iarratais: Líne chosanta a shéalú ó lár an domhain go dtí an spás domhain
Tá fáinní-O miotail riachtanach sna réimsí seo a leanas:
1. Fuinneamh núicléach agus timpeallacht radaíochta
Séala príomhchaidéil PWR: Fáinne-O miotail Inconel 690, a mhair 60 bliain ag 15.5MPa/343℃, dáileog radaíochta carnach >10²³ n/cm²;
Lúb sóidiam leachtach imoibritheora tapa: Seasann fáinne-O cóimhiotail moluibdín creimeadh sóidiam leachtach 600 ℃, ráta sceite <1 × 10⁻⁷ scc/s.
2. Aeraspás
Séala flange umar hidrigine leachta: Coinníonn O-fáinne cóimhiotal alúmanaim leaisteachas ag -253 ℃, ag tacú le soláthar breosla roicéad trom;
Sásra duga an stáisiúin spáis: Baintear amach séala folúis 10⁻¹⁰ Pa·m³/s le fáinne-O cruach dhosmálta órphlátáilte chun sábháilteacht aerdhíonach a chinntiú.
3. Tionscal Fuinnimh agus Ceimiceach
Córas giniúna cumhachta CO₂ sárchriticiúil: tá saolré seirbhíse níos mó ná 80,000 uair ag fáinní-O cóimhiotail nicilbhunaithe ag 700℃/25MPa;
Ceann tobair gáis scealla ardbhrúite: seasann O-fáinní cruach dhosmálta déthaobhacha i gcoinne creimeadh struis 20% H₂S, leibhéal brú 20,000psi.
4. Teicneolaíocht Teorann
An chéad bhalla den chomhleá núicléach: seasann fáinní-O atá brataithe le tungstain turraing sreafa teasa 1GW/m², ráta sceite <0.1g·s⁻¹;
Cuisneoir caolaithe ríomhaireachta chandamach: coinníonn O-fáinní cóimhiotal niobium-tíotáiniam séalaithe nana-leibhéal ag teocht thar a bheith íseal de 10mK.
IV. Dúshláin Theicniúla agus Cosáin Ceannródaíocha
1. Oiriúnú Foircneach don Chomhshaol
Friotaíocht in aghaidh briosctha ionradaíochta: trí ionchlannú ian neartú scaipthe nana-ocsaíde (cruach ODS), is é insínteacht an ábhair >10% ag dáileog radaíochta de 20dpa;
Dianacht teochta thar a bheith íseal: forbairt cóimhiotail ard-eantropa (amhail CoCrFeNiMn), le fuinneamh tionchair de 200J/cm² ag -269 ℃.
2. Uasghrádú cliste
Braiteadh snáthoptaice leabaithe: Tá braiteoirí FBG comhtháite taobh istigh den O-fáinne chun monatóireacht a dhéanamh ar dháileadh brú agus strus iarmharach i bhfíor-am;
Córas diagnóiseach astaíochtaí fuaimiúla: Baintear amach réamhaisnéis an tsaoil atá fágtha trí aithint comhartha fuaimiúil síneadh scoilte (earráid <10%).
3. Teicneolaíocht déantúsaíochta glas
Déantúsaíocht bhreiseáin: Úsáidtear leá léas leictreon (EBM) chun fáinní-O speisialta a fhoirmiú, agus méadaítear an ráta úsáide ábhair go 95%;
Gan aon teicneolaíocht sciath: Cuirtear dromchla micrea-uigeach léasair (trastomhas micrea-phoill 30μm, doimhneacht 5μm) in ionad an sciath, agus laghdaítear an chomhéifeacht frithchuimilte 50%.
V. Treoir roghnúcháin agus cothabhála
1. Meaitseáil príomhpharaiméadair
Clúdach teochta-bhrú: Mar shampla, laghdaítear an brú uasta incheadaithe de Inconel 718 ag 600 ℃ go 70% den luach teochta gnáth;
Comhoiriúnacht meán: Is fearr ábhair a bhfuil íogaireacht íseal maidir le brioscadh hidrigine acu (amhail Inconel 625) i dtimpeallachtaí hidrigine.
2. Cosc ar theipeanna
Rialú creimeadh struis: Tá Hastelloy C-22 ag teastáil nuair a bhíonn tiúchan ian clóiríde níos mó ná 50ppm;
Cosaint caitheamh minicíochta: suiteáiltear bushings frith-chaitheamh nuair a bhíonn an aimplitiúid chreathadh níos mó ná 50μm.
3. Sonraíochtaí cothabhála
Brath ar líne: Úsáid micreascóp comhfhócasach léasair chun garbhúlacht an dromchla séalaithe a thomhas (éilíonn Ra>0.2μm deisiú);
Athchúrsáil: Is féidir 90% den fheidhmíocht a athbhunú tar éis annealing folúis (amhail Inconel 718 ag 980 ℃/1h).
Conclúid: Cumhacht na miotail, foircinn séalaithe
Iompraíonn an fáinne-O miotail anam na leaisteachta le corp righin. I simfónie na nascadh adamhach agus na meicnic mhacrascópach, athmhúnlaíonn sé na rialacha séalaithe faoi theocht ard, brú ard agus creimeadh láidir. Ó phíopaí laibhe druileála croí an domhain go lasracha billiún céim an fheiste comhleá, ó náid absalóideach an domhain chandamach go folús foircneach taiscéalaíochta spáis dhomhain, tá an teicneolaíocht seo a tháinig ón rás spáis le linn an Chogaidh Fhuair ag oscailt ré nua séalaithe beachtais trí chumhachtú déach thionscadal an ghéanóim ábhartha agus teicneolaíocht cúpla digiteach.
Am an phoist: 25 Feabhra 2025