ຄວາມກ້າວໜ້າໃໝ່ໃນການຜະລິດ α-Al2O3 ທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງ: ບາດກ້າວບຸກທະລຸໃນວິທະຍາສາດວັດສະດຸ

****

ໃນການພັດທະນາທີ່ສໍາຄັນໃນພາກສະຫນາມຂອງວິທະຍາສາດວັດສະດຸ, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ກ້າວໄປຂ້າງຫນ້າໃນການຜະລິດຄວາມບໍລິສຸດສູງ α-Al2O3 (alpha-alumina), ວັດສະດຸທີ່ຮູ້ຈັກສໍາລັບຄຸນສົມບັດພິເສດແລະການນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງ. ນີ້ມາໃນ wake ຂອງການຮຽກຮ້ອງກ່ອນຫນ້ານີ້ໂດຍ Amrute et al. ໃນບົດລາຍງານ 2019 ຂອງພວກເຂົາ, ເຊິ່ງໄດ້ລະບຸວ່າບໍ່ມີວິທີການທີ່ມີຢູ່ສາມາດຜະລິດ α-Al2O3 ທີ່ມີທັງຄວາມບໍລິສຸດສູງແລະພື້ນທີ່ຫນ້າດິນເກີນຂອບເຂດທີ່ແນ່ນອນ. ການຄົ້ນພົບຂອງພວກເຂົາໄດ້ສ້າງຄວາມກັງວົນກ່ຽວກັບຂໍ້ຈໍາກັດຂອງເຕັກນິກການຜະລິດໃນປະຈຸບັນແລະຜົນກະທົບຕໍ່ອຸດສາຫະກໍາທີ່ອີງໃສ່ວັດສະດຸທີ່ສໍາຄັນນີ້.

Alpha-Alumina ແມ່ນຮູບແບບຂອງອາລູມິນຽມອອກໄຊທີ່ມີມູນຄ່າສູງສໍາລັບຄວາມແຂງ, ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຄວາມຮ້ອນ, ແລະຄຸນສົມບັດ insulation ໄຟຟ້າ. ມັນຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຕ່າງໆ, ລວມທັງເຊລາມິກ, abrasives, ແລະເປັນ substrate ໃນອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກ. ຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບຄວາມບໍລິສຸດສູງ α-Al2O3 ໄດ້ເພີ່ມຂຶ້ນ, ໂດຍສະເພາະໃນຂົງເຂດເອເລັກໂຕຣນິກແລະເຊລາມິກທີ່ກ້າວຫນ້າ, ບ່ອນທີ່ impurities ສາມາດມີຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ການປະຕິບັດແລະຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖື.

ບົດລາຍງານປີ 2019 ໂດຍ Amrute et al. ເນັ້ນຫນັກເຖິງສິ່ງທ້າທາຍທີ່ນັກຄົ້ນຄວ້າແລະຜູ້ຜະລິດປະເຊີນຫນ້າໃນການບັນລຸລະດັບຄວາມບໍລິສຸດທີ່ຕ້ອງການແລະຄຸນລັກສະນະຂອງພື້ນທີ່. ພວກເຂົາເຈົ້າສັງເກດເຫັນວ່າວິທີການແບບດັ້ງເດີມ, ເຊັ່ນ: ຂະບວນການ sol-gel ແລະການສັງເຄາະ hydrothermal, ມັກຈະເຮັດໃຫ້ວັດສະດຸຫຼຸດລົງຈາກມາດຕະຖານສູງທີ່ຕ້ອງການສໍາລັບການນໍາໃຊ້ທີ່ທັນສະໄຫມ. ຂໍ້ຈໍາກັດນີ້ເຮັດໃຫ້ເກີດອຸປະສັກຕໍ່ການປະດິດສ້າງແລະການພັດທະນາໃນອຸດສາຫະກໍາເຕັກໂນໂລຢີສູງຈໍານວນຫນຶ່ງ.

ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ຄວາມກ້າວຫນ້າທີ່ຜ່ານມາໄດ້ເລີ່ມແກ້ໄຂສິ່ງທ້າທາຍເຫຼົ່ານີ້. ຄວາມພະຍາຍາມຄົ້ນຄ້ວາຮ່ວມມືທີ່ມີນັກວິທະຍາສາດຈາກສະຖາບັນຊັ້ນນໍາຈໍານວນຫນຶ່ງໄດ້ນໍາໄປສູ່ການພັດທະນາວິທີການສັງເຄາະນະວະນິຍາຍທີ່ປະສົມປະສານເຕັກນິກຂັ້ນສູງເພື່ອຜະລິດ α-Al2O3 ທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງກັບພື້ນທີ່ທີ່ມີການປັບປຸງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ວິທີການໃຫມ່ນີ້ນໍາໃຊ້ການປະສົມປະສານຂອງການສັງເຄາະການຊ່ວຍເຫຼືອດ້ວຍໄມໂຄເວຟແລະຂະບວນການ calcination ຄວບຄຸມ, ອະນຸຍາດໃຫ້ຄວບຄຸມຄຸນສົມບັດຂອງວັດສະດຸໄດ້ດີຂຶ້ນ.

ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ລາຍງານວ່າວິທີການຂອງເຂົາເຈົ້າບໍ່ພຽງແຕ່ບັນລຸລະດັບຄວາມບໍລິສຸດສູງແຕ່ຍັງສົ່ງຜົນໃຫ້ α-Al2O3 ທີ່ມີພື້ນທີ່ຫນ້າດິນທີ່ເກີນທີ່ໄດ້ລາຍງານໃນວັນນະຄະດີກ່ອນຫນ້ານີ້. ການບຸກເບີກນີ້ມີທ່າແຮງທີ່ຈະເປີດຊ່ອງທາງໃຫມ່ສໍາລັບການນໍາໃຊ້ α-Al2O3 ໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຕ່າງໆ, ໂດຍສະເພາະໃນຂະແຫນງການເອເລັກໂຕຣນິກ, ບ່ອນທີ່ຄວາມຕ້ອງການອຸປະກອນທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງແມ່ນເພີ່ມຂຶ້ນເລື້ອຍໆ.

ນອກເຫນືອໄປຈາກຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງມັນໃນເອເລັກໂຕຣນິກ, α-Al2O3 ຄວາມບໍລິສຸດສູງຍັງມີຄວາມສໍາຄັນໃນການຜະລິດເຊລາມິກທີ່ກ້າວຫນ້າ, ເຊິ່ງຖືກນໍາໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກໍາຕ່າງໆ, ລວມທັງຍານອາວະກາດ, ຍານຍົນ, ແລະຊີວະພາບ. ຄວາມສາມາດໃນການຜະລິດ α-Al2O3 ທີ່ມີຄຸນສົມບັດເສີມສາມາດນໍາໄປສູ່ການພັດທະນາວັດສະດຸໃຫມ່ທີ່ມີນ້ໍາຫນັກເບົາ, ແຂງແຮງກວ່າ, ແລະທົນທານຕໍ່ການສວມໃສ່ແລະການກັດກ່ອນ.

ຜົນສະທ້ອນຂອງການຄົ້ນຄວ້ານີ້ຂະຫຍາຍອອກໄປນອກເຫນືອການຜະລິດວັດສະດຸເທົ່ານັ້ນ. ຄວາມສາມາດໃນການສ້າງ α-Al2O3 ທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງທີ່ມີການປັບປຸງພື້ນທີ່ຫນ້າດິນຍັງສາມາດນໍາໄປສູ່ຄວາມກ້າວຫນ້າໃນການນໍາໃຊ້ catalysis ແລະສິ່ງແວດລ້ອມ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, α-Al2O3 ມັກຈະຖືກນໍາໃຊ້ເປັນຕົວກະຕຸ້ນໃນປະຕິກິລິຍາເຄມີ, ແລະການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງມັນສາມາດປັບປຸງປະສິດທິພາບແລະປະສິດທິພາບຂອງຂະບວນການ catalytic ຕ່າງໆ.

ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ວິທີການສັງເຄາະໃຫມ່ສາມາດເປີດທາງສໍາລັບການຄົ້ນຄວ້າຕື່ມອີກໃນໄລຍະອາລູມິນຽມອອກໄຊອື່ນໆແລະການນໍາໃຊ້ທີ່ມີທ່າແຮງຂອງມັນ. ໃນຂະນະທີ່ນັກຄົ້ນຄວ້າສືບຕໍ່ຄົ້ນຫາຄຸນສົມບັດແລະພຶດຕິກໍາຂອງວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້, ມີຄວາມສົນໃຈເພີ່ມຂຶ້ນໃນການນໍາໃຊ້ຂອງພວກເຂົາໃນການເກັບຮັກສາພະລັງງານ, ການແກ້ໄຂສິ່ງແວດລ້ອມ, ແລະເຖິງແມ່ນວ່າໃນການພັດທະນາແບດເຕີລີ່ຮຸ່ນຕໍ່ໄປ.

ການຄົ້ນພົບຈາກການຄົ້ນຄວ້າທີ່ຜ່ານມານີ້ໄດ້ຖືກຈັດພີມມາຢູ່ໃນວາລະສານວິທະຍາສາດວັດສະດຸຊັ້ນນໍາ, ບ່ອນທີ່ພວກເຂົາໄດ້ຮັບຄວາມສົນໃຈຈາກທັງວົງການວິຊາການແລະອຸດສາຫະກໍາ. ຜູ້ຊ່ຽວຊານໃນພາກສະຫນາມໄດ້ຍ້ອງຍໍການເຮັດວຽກເປັນບາດກ້າວທີ່ສໍາຄັນໃນການເອົາຊະນະຂໍ້ຈໍາກັດທີ່ຖືກກໍານົດໂດຍ Amrute et al. ແລະໄດ້ສະແດງຄວາມຄິດເຫັນໃນແງ່ດີກ່ຽວກັບອະນາຄົດຂອງການຜະລິດ α-Al2O3.

ໃນຂະນະທີ່ຄວາມຕ້ອງການວັດສະດຸທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງຍັງສືບຕໍ່ເຕີບໂຕ, ຄວາມສາມາດໃນການຜະລິດ α-Al2O3 ທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງທີ່ມີຄຸນສົມບັດທີ່ປັບປຸງຈະມີຄວາມສໍາຄັນ. ບາດກ້າວບຸກທະລຸນີ້ບໍ່ພຽງແຕ່ແກ້ໄຂບັນຫາສິ່ງທ້າທາຍທີ່ໄດ້ຍົກໃຫ້ເຫັນໃນການຄົ້ນຄວ້າທີ່ຜ່ານມາ, ແຕ່ຍັງກໍານົດຂັ້ນຕອນຂອງການປະດິດສ້າງເພີ່ມເຕີມໃນວິທະຍາສາດວັດສະດຸ. ການຮ່ວມມືລະຫວ່າງນັກຄົ້ນຄວ້າ ແລະ ພາກສ່ວນກ່ຽວຂ້ອງຂອງອຸດສາຫະກຳຈະມີຄວາມຈຳເປັນໃນການແປຜົນການຄົ້ນພົບເຫຼົ່ານີ້ໄປສູ່ການນຳໄປໃຊ້ໃນພາກປະຕິບັດຕົວຈິງ ທີ່ສາມາດໃຫ້ຜົນປະໂຫຍດໃນຫຼາຍຂະແໜງການ.

ສະຫຼຸບແລ້ວ, ຄວາມກ້າວຫນ້າທີ່ຜ່ານມາໃນການຜະລິດ α-Al2O3 ທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງສະແດງເຖິງຈຸດສໍາຄັນໃນວິທະຍາສາດວັດສະດຸ. ໂດຍການເອົາຊະນະສິ່ງທ້າທາຍທີ່ໄດ້ລະບຸໄວ້ໃນການສຶກສາກ່ອນຫນ້າ, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ເປີດຄວາມເປັນໄປໄດ້ໃຫມ່ສໍາລັບການນໍາໃຊ້ອຸປະກອນທີ່ຫລາກຫລາຍນີ້ໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກເຕັກໂນໂລຢີສູງຕ່າງໆ. ໃນຂະນະທີ່ຂະແຫນງການສືບຕໍ່ພັດທະນາ, ມັນເປັນທີ່ຊັດເຈນວ່າອະນາຄົດຂອງ α-Al2O3 ແລະອະນຸພັນຂອງມັນຖືສັນຍາທີ່ຍິ່ງໃຫຍ່ສໍາລັບການປະດິດສ້າງແລະການພັດທະນາໃນທົ່ວອຸດສາຫະກໍາທີ່ຫຼາກຫຼາຍ.