ໃນທໍ່ລະບາຍຄວາມຮ້ອນຂອງເຄື່ອງປະຕິກອນນິວເຄລຍ, ປ່ຽງນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟຂອງຍານອະວະກາດ, ແລະສ່ວນຜະນຶກຂອງເຄື່ອງປະຕິກອນເຄມີທີ່ມີຄວາມກົດດັນສູງທີ່ສຸດ, ອົງປະກອບຜະນຶກຮູບວົງແຫວນທີ່ເຮັດດ້ວຍເຫຼັກໂລຫະທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາ, ໂລຫະ O-Ring, ກາຍເປັນການແກ້ໄຂສຸດທ້າຍສໍາລັບເຕັກໂນໂລຢີການຜະນຶກພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂການເຮັດວຽກທີ່ຮຸນແຮງດ້ວຍຄວາມເຂັ້ມງວດ, ຄວາມທົນທານຕໍ່ອຸນຫະພູມ, ແລະການຕໍ່ຕ້ານລັງສີ. ບົດຄວາມນີ້ວິເຄາະລະຫັດວິຊາການຂອງ "ປະທັບຕາແຂງ" ອຸດສາຫະກໍານີ້ຈາກຂະຫນາດຂອງລັກສະນະຫຼັກ, ການປະຕິວັດອຸປະກອນການ, ສະຖານະການນໍາໃຊ້, ແລະວິວັດການອັດສະລິຍະ.
1. ລັກສະນະໂຄງສ້າງ: ຄວາມສົມດູນທີ່ສົມບູນແບບຂອງ rigidity ແລະ elasticity
O-rings ໂລຫະແມ່ນເຮັດດ້ວຍສາຍໂລຫະ (ຕັດຮູບວົງມົນຫຼືພິເສດ) ໂດຍຜ່ານການເຊື່ອມໂລຫະທີ່ຊັດເຈນຫຼື forging. ປັດຊະຍາການອອກແບບຫຼັກຂອງມັນແມ່ນເພື່ອທໍາລາຍຂໍ້ຈໍາກັດທາງດ້ານຮ່າງກາຍຂອງປະທັບຕາຢາງພາລາແບບດັ້ງເດີມ:
ການເພີ່ມປະສິດທິພາບເລຂາຄະນິດຂ້າມພາກ
ສ່ວນຕັດຮູບວົງມົນແຂງ: ເສັ້ນຜ່າກາງແມ່ນປົກກະຕິແລ້ວ 1.6-6.35mm, ກອບເປັນຈໍານວນ interference ເຫມາະກັບ groove sealing ໃນລັດຟຣີ, ສະຫນອງຄວາມກົດດັນຕິດຕໍ່ເບື້ອງຕົ້ນ (20-50MPa);
Hollow tubular cross-section: ຄວາມຫນາຂອງກໍາແພງແມ່ນ 0.25-0.5mm, ແລະມັນ collapses ແລະ deforms ຫຼັງຈາກຖືກບີບອັດເພື່ອສ້າງເປັນປະທັບຕາຕິດຕໍ່ສອງເສັ້ນທີ່ມີອັດຕາການຟື້ນຕົວຂອງ ≥95%;
ການອອກແບບສ່ວນຂ້າມພິເສດ: ເຊັ່ນ: ຮູບ X ແລະ Ω-shaped cross-sections, ເຊິ່ງ optimizing ການແຜ່ກະຈາຍຄວາມກົດດັນໂດຍຜ່ານການວິເຄາະອົງປະກອບ finite ແລະປັບປຸງຄວາມຕ້ານທານ creep.
ກົນໄກການຜະນຶກ
ການປະທັບຕາຂອງສາຍຕິດຕໍ່: ອີງໃສ່ການຜິດປົກກະຕິ elastic ຂອງໂລຫະທີ່ຈະປະກອບເປັນ nano-level fitting interface ດ້ານການຜະນຶກໄດ້;
ຜົນກະທົບຂອງການປັບປຸງຕົນເອງ: ຄວາມກົດດັນຂອງລະບົບສູງຂຶ້ນ, ຄວາມກົດດັນຕິດຕໍ່ທີ່ເກີດຈາກການຜິດປົກກະຕິຂອງໂລຫະ, ບັນລຸການຜະນຶກດ້ວຍຄວາມກົດດັນທີ່ປັບຕົວໄດ້.
ຕົວກໍານົດການທີ່ສໍາຄັນ:
ລະດັບອຸນຫະພູມການເຮັດວຽກ: -269 ℃ (helium ແຫຼວ) ເຖິງ 1000 ℃ (ອາຍແກັສອຸນຫະພູມສູງ);
ລະດັບຄວາມກົດດັນ: ການປະທັບຕາແບບຄົງທີ່ສາມາດບັນລຸ 1500MPa, ການຜະນຶກແບບເຄື່ອນໄຫວແມ່ນເຫມາະສົມສໍາລັບສະຖານະການຕ່ໍາກວ່າ 300MPa;
ອັດຕາການຮົ່ວໄຫຼ: ສູງສຸດ 10⁻¹² Pa·m³/s ໃນສະພາບແວດລ້ອມສູນຍາກາດ, ປຽບທຽບກັບການຜະນຶກລະດັບໂມເລກຸນ.
2. ວິວັດທະນາການວັດສະດຸ: ຈາກ Inconel ໄປສູ່ໂລຫະປະສົມສູງ entropy
ຄວາມແຕກໂຕນດ້ານປະສິດທິພາບຂອງໂລຫະ O-rings ແມ່ນ intertwined ຢ່າງໃກ້ຊິດກັບນະວັດກໍາວັດສະດຸ. ເສັ້ນທາງວິວັດທະນາການວັດຖຸທົ່ວໄປປະກອບມີ:
1. ຊຸດໂລຫະປະສົມອຸນຫະພູມສູງ
Inconel 718: ທົນທານຕໍ່ອຸນຫະພູມສູງ 700 ℃, ທົນທານຕໍ່ການ irradiation ນິວຕຣອນ (ອັດຕາການ infusion > 10²² n / cm²), ໃຊ້ໃນເຕົາປະຕິກອນນິວເຄຼຍຮຸ່ນທີສີ່;
Hastelloy C-276: ທົນທານຕໍ່ອາຊິດ hydrochloric ແລະ corrosion chlorine ຊຸ່ມ, ທາງເລືອກທໍາອິດສໍາລັບເຕົາປະຕິກອນເຄມີ supercritical;
ໂລຫະປະສົມ Tantalum-tungsten: ທົນທານຕໍ່ການກັດກ່ອນຂອງໂລຫະແຫຼວ (ເຊັ່ນ: lead-bismuth eutectic), ເຫມາະສໍາລັບການປະທັບຕາຜ້າຫົ່ມ reactor fusion.
2. ເຕັກໂນໂລຊີການດັດແປງພື້ນຜິວ
ແຜ່ນທອງຄໍາ (0.5-2μm): ຄ່າສໍາປະສິດ friction ແມ່ນຕ່ໍາເປັນ 0.1 ໃນສະພາບແວດລ້ອມສູນຍາກາດ, ເຊິ່ງຖືກນໍາໃຊ້ໃນລະບົບ propulsion ຍານອະວະກາດ;
Laser cladding ceramic coating: ຄວາມແຂງຂອງພື້ນຜິວເຖິງ HV 1500, ແລະຊີວິດການຕໍ່ຕ້ານການເຊາະເຈື່ອນຂອງອະນຸພາກແມ່ນເພີ່ມຂຶ້ນ 10 ເທົ່າ;
ການປິ່ນປົວ Nano-crystallization: ເມັດພືດໄດ້ຖືກປັບປຸງຄືນໃຫມ່ເຖິງ 50nm ໂດຍຜ່ານເຕັກໂນໂລຊີ torsion ຄວາມກົດດັນສູງ (HPT), ແລະຄວາມເຂັ້ມແຂງຄວາມເມື່ອຍລ້າແມ່ນເພີ່ມຂຶ້ນ 3 ເທົ່າ.
3. ນະວັດຕະກໍາໂຄງສ້າງປະກອບ
ໂລຫະ-graphite lamination: ໂລຫະນອກ bears ຄວາມກົດດັນ, ແລະ embedded flexible graphite ຊົດເຊີຍຄວາມບົກຜ່ອງດ້ານເພື່ອບັນລຸສູນການຮົ່ວໄຫຼ;
ການອອກແບບ gradient ໂລຫະຄູ່: ຊັ້ນໃນແມ່ນໂລຫະປະສົມ beryllium ທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນສູງ, ແລະຊັ້ນນອກເປັນໂລຫະປະສົມ titanium ທີ່ທົນທານຕໍ່ການກັດກ່ອນ, ຄໍານຶງເຖິງປະສິດທິພາບແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ.
3. ແຜນທີ່ການນໍາໃຊ້: ການຜະນຶກເສັ້ນປ້ອງກັນຈາກໃຈກາງຂອງແຜ່ນດິນໂລກກັບອະວະກາດເລິກ
O-rings ໂລຫະແມ່ນ irreplaceable ໃນຂົງເຂດດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:
1. ພະລັງງານນິວເຄລຍ ແລະ ສະພາບແວດລ້ອມລັງສີ
ປະທັບຕາປັ໊ມຕົ້ນຕໍ PWR: Inconel 690 ໂລຫະ O-ring, ຮັບໃຊ້ສໍາລັບ 60 ປີຢູ່ທີ່ 15.5MPa / 343 ℃, ປະລິມານການ irradiation ສະສົມ> 10²³ n / cm²;
ເຕົາປະຕິກອນ Sodium ລວດໄວ: ໂລຫະປະສົມ Molybdenum O-ring ທົນທານຕໍ່ການກັດກ່ອນຂອງ sodium 600 ℃, ອັດຕາການຮົ່ວໄຫຼ <1 × 10⁻⁷ scc/s.
2. ຍານອາວະກາດ
ປະທັບຕາຂອງຖັງ hydrogen ຂອງແຫຼວ: ໂລຫະປະສົມອາລູມິນຽມ O-ring ຮັກສາຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຢູ່ທີ່ -253 ℃, ສະຫນັບສະຫນູນການສະຫນອງນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟຂອງລູກປືນໃຫຍ່;
ກົນໄກການຈອດສະຖານີອາວະກາດ: O-ring ສະແຕນເລດທີ່ເຮັດດ້ວຍທອງຄໍາບັນລຸການປະທັບຕາສູນຍາກາດ 10⁻¹⁰ Pa·m³/s ເພື່ອຮັບປະກັນຄວາມປອດໄພຂອງອາກາດ.
3. ອຸດສາຫະກຳພະລັງງານ ແລະ ເຄມີ
ລະບົບການຜະລິດໄຟຟ້າ Supercritical CO₂: ໂລຫະປະສົມ nickel-based O-rings ມີອາຍຸການບໍລິການຫຼາຍກ່ວາ 80,000 ຊົ່ວໂມງທີ່ 700 ℃ / 25MPa;
Ultra-high pressure shale gas wellhead: duplex stainless steel O-rings resist 20% H₂S stress corrosion, ລະດັບຄວາມກົດດັນ 20,000psi.
4. ເຕັກໂນໂລຊີຊາຍແດນ
ຝາທໍາອິດຂອງຟິວຊັນນິວເຄລຍ: O-rings ເຄືອບ tungsten ທົນທານຕໍ່ຄວາມຮ້ອນ 1GW / m², ອັດຕາການຮົ່ວໄຫຼ <0.1g·s⁻¹;
ຕູ້ເຢັນການເຈືອຈາງຂອງຄອມພິວເຕີ້ Quantum: ໂລຫະປະສົມ niobium-titanium O-rings ຮັກສາການປະທັບຕາໃນລະດັບ nano ຢູ່ທີ່ອຸນຫະພູມຕ່ໍາສຸດຂອງ 10mK.
IV. ສິ່ງທ້າທາຍທາງດ້ານວິຊາການແລະເສັ້ນທາງກ້າວໄປສູ່ຄວາມກ້າວຫນ້າ
1. ການປັບຕົວຂອງສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຮຸນແຮງ
ການຕໍ່ຕ້ານການ irradiation embrittlement: ໂດຍຜ່ານ ion implantation ຂອງ nano-oxide dispersion ເສີມສ້າງຄວາມເຂັ້ມແຂງ (ODS steel), ductility ຂອງວັດສະດຸແມ່ນ>10% ໃນປະລິມານ radiation ຂອງ 20dpa;
ຄວາມທົນທານຂອງອຸນຫະພູມຕ່ໍາສຸດ: ການພັດທະນາຂອງໂລຫະປະສົມ entropy ສູງ (ເຊັ່ນ: CoCrFeNiMn), ມີພະລັງງານຜົນກະທົບຂອງ 200J / cm² ທີ່ -269 ℃.
2. ການຍົກລະດັບອັດສະລິຍະ
ການຮັບຮູ້ເສັ້ນໄຍແກ້ວນໍາແສງທີ່ຝັງໄວ້: ເຊັນເຊີ FBG ຖືກປະສົມປະສານພາຍໃນ O-ring ເພື່ອຕິດຕາມການແຜ່ກະຈາຍຂອງ strain ແລະຄວາມກົດດັນທີ່ຕົກຄ້າງໃນເວລາທີ່ແທ້ຈິງ;
ລະບົບການວິນິດໄສການປ່ອຍອາຍພິດທາງສຽງ: ການຄາດຄະເນຊີວິດທີ່ຍັງເຫຼືອແມ່ນບັນລຸໄດ້ໂດຍຜ່ານການຮັບຮູ້ສັນຍານສຽງສຽງແຕກ (ຄວາມຜິດພາດ <10%).
3. ເຕັກໂນໂລຊີການຜະລິດສີຂຽວ
ການຜະລິດສານເຕີມແຕ່ງ: ການຫລໍ່ຫລອມໄຟເອເລັກໂຕຣນິກ (EBM) ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອປະກອບເປັນ O-rings ພິເສດ, ແລະອັດຕາການນໍາໃຊ້ວັດສະດຸແມ່ນເພີ່ມຂຶ້ນເຖິງ 95%;
ບໍ່ມີເທກໂນໂລຍີການເຄືອບ: Laser micro-textured ດ້ານ (ເສັ້ນຜ່າສູນກາງ micro-pit 30μm, ຄວາມເລິກ5μm) ທົດແທນການເຄືອບ, ແລະຄ່າສໍາປະສິດ friction ຫຼຸດລົງ 50%.
V. ຄູ່ມືການເລືອກ ແລະບຳລຸງຮັກສາ
1. ການຈັບຄູ່ພາລາມິເຕີຫຼັກ
ຊອງອຸນຫະພູມ - ຄວາມກົດດັນ: ຕົວຢ່າງ, ຄວາມກົດດັນທີ່ອະນຸຍາດໃຫ້ສູງສຸດຂອງ Inconel 718 ທີ່ 600 ℃ແມ່ນຫຼຸດລົງເຖິງ 70% ຂອງຄ່າອຸນຫະພູມປົກກະຕິ;
ຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ຂອງສື່: ວັດສະດຸທີ່ມີຄວາມອ່ອນໄຫວຂອງ hydrogen ຕ່ໍາ (ເຊັ່ນ: Inconel 625) ແມ່ນມັກໃນສະພາບແວດລ້ອມໄຮໂດເຈນ.
2. ການປ້ອງກັນຄວາມລົ້ມເຫຼວ
ການຄວບຄຸມການກັດກ່ອນຄວາມກົດດັນ: Hastelloy C-22 ແມ່ນຕ້ອງການເມື່ອຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງ chloride ion ສູງກວ່າ 50ppm;
ການປ້ອງກັນຄວາມຖີ່ຂອງການສວມໃສ່: ພຸ່ມໄມ້ຕ້ານການສວມໃສ່ແມ່ນຕິດຕັ້ງໃນເວລາທີ່ຄວາມກວ້າງຂອງ vibration ແມ່ນຫຼາຍກ່ວາ 50μm.
3. ການບໍາລຸງຮັກສາສະເພາະ
ການກວດຫາອອນໄລນ໌: ໃຊ້ກ້ອງຈຸລະທັດເລເຊີເພື່ອວັດແທກຄວາມຫຍາບຂອງພື້ນຜິວຜະນຶກ (Ra> 0.2μm ຕ້ອງການການສ້ອມແປງ);
ການລີໄຊເຄີນ: 90% ຂອງການປະຕິບັດສາມາດຟື້ນຟູໄດ້ຫຼັງຈາກການເຊື່ອມສູນຍາກາດ (ເຊັ່ນ: Inconel 718 ທີ່ 980 ℃ / 1h).
ສະຫຼຸບ: ພະລັງງານຂອງໂລຫະ, ການຜະນຶກທີ່ສຸດ
ໂລຫະ O-ring ປະຕິບັດຈິດວິນຍານຂອງ elasticity ກັບຮ່າງກາຍ rigid. ໃນ symphony ຂອງພັນທະບັດປະລໍາມະນູແລະກົນໄກການ macroscopic, ມັນ reshape ກົດລະບຽບການຜະນຶກພາຍໃຕ້ອຸນຫະພູມສູງ, ຄວາມກົດດັນສູງແລະເງື່ອນໄຂ corrosion ທີ່ເຂັ້ມແຂງ. ຈາກທໍ່ lava ຂອງການເຈາະຫຼັກຂອງໂລກໄປສູ່ແປວໄຟຫຼາຍຕື້ອົງສາຂອງອຸປະກອນ fusion, ຈາກສູນຢ່າງແທ້ຈິງຂອງໂລກ quantum ໄປສູ່ສູນຍາກາດທີ່ສຸດຂອງການສໍາຫລວດອາວະກາດເລິກ, ເຕັກໂນໂລຊີນີ້ມາຈາກເຊື້ອຊາດອະວະກາດໃນໄລຍະສົງຄາມເຢັນແມ່ນເປີດຍຸກໃຫມ່ຂອງການຜະນຶກຄວາມແມ່ນຍໍາໂດຍຜ່ານການສ້າງຄວາມເຂັ້ມແຂງຄູ່ຂອງໂຄງການ genome ວັດສະດຸແລະ digital twin technology.
ເວລາປະກາດ: 25-25-2025