ฉันจำโครงการการบินและอวกาศนี้ได้ที่วิศวกรกำลังดึงเส้นผมของพวกเขาออก เนื่องจากหลอดเซรามิกแบบธรรมดามักจะแตกร้าวในระหว่างการทดสอบการหมุนเวียนด้วยความร้อน อุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงจาก -65°C ถึง 1200°C ในเวลาไม่กี่นาทีกำลังทำลายทุกสิ่งที่พวกเขาพยายาม เมื่อเราเปิดตัวท่อไมกาทนอุณหภูมิสูงของ NBRAM หัวหน้าวิศวกรโทรหาฉันจริงๆ ในอีกสองเดือนต่อมาเพื่อบอกว่าพวกเขาทำเสร็จแล้ว 5,000 รอบโดยไม่มีข้อผิดพลาดแม้แต่ครั้งเดียว นั่นคือความงามของไมก้า โดยจะขยายและหดตัวในอัตราเกือบเท่ากับโลหะส่วนใหญ่ ช่วยขจัดรอยแตกร้าวจากความเครียดที่รบกวนวัสดุฉนวนอื่นๆ หากคุณกำลังเผชิญกับสภาพแวดล้อมที่มีความร้อนสูงจนทำลายระบบฉนวนของคุณ ถึงเวลาต้องหาแหล่งวัสดุที่สามารถทนทานต่อสภาวะการใช้งานจริงได้
คุณรู้ไหมว่าหลังจากทำงานกับระบบการจัดการระบายความร้อนมากว่าสองทศวรรษ ฉันได้เรียนรู้ว่าฉนวนที่อุณหภูมิสูงส่วนใหญ่จะประนีประนอม ไม่ว่าจะทนความร้อนแต่ทนแรงกดเชิงกลไม่ได้ หรือทนทานแต่ไม่สามารถเป็นฉนวนได้อย่างเหมาะสม ท่อไมกาทนอุณหภูมิสูงของ NBRAM นั้นแตกต่างออกไป - เป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์ที่หายากซึ่งสามารถส่งมอบได้ในทุกด้าน โครงสร้างผลึกธรรมชาติของไมกาให้ความเสถียรทางความร้อนเป็นพิเศษ ขณะเดียวกันก็รักษาการแยกตัวทางไฟฟ้าได้อย่างสมบูรณ์แบบ ฉันใช้ท่อเหล่านี้กับทุกอย่างตั้งแต่เตาเผาในห้องปฏิบัติการไปจนถึงอุปกรณ์แปรรูปทางอุตสาหกรรม และท่อเหล่านี้มีประสิทธิภาพเหนือกว่าทางเลือกอื่นที่มีราคาแพงกว่าอย่างต่อเนื่อง เป็นส่วนประกอบประเภทหนึ่งที่ทำให้วิศวกรนอนหลับได้ดีขึ้นในเวลากลางคืน โดยรู้ว่าระบบของพวกเขาจะรอดพ้นจากความท้าทายด้านความร้อนที่พวกเขาเผชิญ
เรามีโครงการที่น่าสนใจนี้ร่วมกับผู้ผลิตเตาอุตสาหกรรมเมื่อปีที่แล้ว - ท่อรองรับองค์ประกอบความร้อนของพวกเขาล้มเหลวภายในหกเดือนเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของความร้อนและการกัดกร่อนของสารเคมี หลอดเซรามิกอลูมินาที่มีอยู่จะทำให้เกิดรอยแตกขนาดเล็กซึ่งนำไปสู่ความล้มเหลวอย่างร้ายแรงในที่สุด การติดตั้งท่อไมกาทนอุณหภูมิสูงของ NBRAM ก็เหมือนกับการเปลี่ยนจากจักรยานเป็นรถ Formula 1 บันทึกการบำรุงรักษาแสดงการเปลี่ยนเป็นศูนย์หลังจากใช้งานต่อเนื่องที่อุณหภูมิ 950°C เป็นเวลาสิบแปดเดือน ท่อเหล่านี้กลายเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการใช้งาน เช่น ระบบทำความร้อนทางอุตสาหกรรม การป้องกันเทอร์โมคัปเปิล โครงสร้างเตาเผา และทุกสถานการณ์ที่คุณต้องการฉนวนไฟฟ้าที่เชื่อถือได้ภายใต้สภาวะความร้อนที่รุนแรง โครงสร้างไมกาธรรมชาติให้ทั้งความเสถียรทางความร้อนและการแยกทางไฟฟ้าในแพ็คเกจเดียวที่ทนทาน
สิ่งที่ทำให้ท่อเหล่านี้ทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่มีความต้องการมากที่สุด: ช่วงอุณหภูมิในการทำงานตั้งแต่ -269°C ถึง 1100°C ต่อเนื่อง พร้อมความต้านทานการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็วซึ่งช่วยให้หมุนเวียนอย่างรวดเร็วระหว่างอุณหภูมิไนโตรเจนเหลวและสภาวะที่ร้อนจัด ความเป็นฉนวนคงอยู่ที่ 15-25 kV/มม. ขึ้นอยู่กับความหนาของผนัง โดยมีความต้านทานของฉนวนสูงกว่า 10^13 Ω อย่างสม่ำเสมอ ท่อไมกาทนอุณหภูมิสูงมีค่าการนำความร้อน 0.4-0.6 W/m•K - เหมาะสำหรับเป็นฉนวนในขณะที่ให้ความร้อนเพียงพอในการถ่ายเทเพื่อป้องกันฮอตสปอตในพื้นที่ มีจำหน่ายในเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 2 มม. ถึง 200 มม. โดยมีความหนาของผนังตั้งแต่ 0.3 มม. ถึง 8 มม. องค์ประกอบของไมก้าหลายชนิด รวมถึงมัสโคไวท์สำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิต่ำ และโฟลโกไพต์เพื่อความคงตัวที่อุณหภูมิสูงถึง 1000°C ความทนทานต่อสารเคมีต่อกรด ด่าง และตัวทำละลายส่วนใหญ่ทำให้มั่นใจได้ถึงความน่าเชื่อถือในระยะยาวในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
ระหว่างที่ฉันเยี่ยมชมโรงงานผลิตท่อของ NBRAM สิ่งที่ทำให้ฉันประทับใจจริงๆ คือกระบวนการขึ้นลานที่มีความแม่นยำ พวกเขาไม่เพียงแค่ม้วนแผ่นไมกาลงในหลอดเท่านั้น แต่ยังใช้การควบคุมแรงตึงด้วยคอมพิวเตอร์เพื่อวางชั้นไมกาโดยมีการทับซ้อนและบีบอัดที่เหมาะสม ฉันดูพวกเขาผลิตท่อสำหรับการใช้งานนิวเคลียร์ที่ต้องมีช่องว่างหรือการแยกชั้นเป็นศูนย์ภายใต้การสัมผัสรังสี การควบคุมคุณภาพประกอบด้วยการทดสอบอัลตราโซนิกของทุกท่อเพื่อตรวจจับข้อบกพร่องภายในที่อาจส่งผลต่อประสิทธิภาพ กระบวนการติดประสานใช้สารยึดเกาะอนินทรีย์ที่ทนต่ออุณหภูมิสูง แทนที่จะเป็นเรซินอินทรีย์ที่จะสลายตัวภายใต้ความร้อนจัด นั่นเป็นสาเหตุที่ท่อเหล่านี้ยังคงรักษาคุณสมบัติทางกลและทางไฟฟ้าไว้ โดยที่วัสดุทั่วไปอาจเสียหายได้ภายในไม่กี่ชั่วโมง