"Oroszország legyőzte Japánt a csúcstechnológiájú alapanyagok fejlesztésében." Miután elolvastam ezt a kifejezést, hamisítás gyanúja merül fel. A nyersanyag-ipar fontos terület, ahol Japán ma is nagyon versenyképes. Az orosz alapanyagokról többnyire negatív vélemények vannak, de egy anyag előállítása során Oroszországnak még mindig sikerült megkerülnie minket”- írja Kotaro Watanabe.
Oroszország legyőzte Japánt a csúcstechnológiai alapanyagok fejlesztésében …
Miután elolvastam ezt a kifejezést, hamisítás gyanúja merül fel. A nyersanyag-ipar fontos terület, ahol Japán ma is nagyon versenyképes. Számos japán termék helyezkedik el a globális rangsorban: nagy szilárdságú acél, szénszál, ötvözött acél és így tovább.
Ugyanakkor, akárcsak az orosz alapanyagiparban, ritka a kiváló minőségű termékek: a titánt utólagosnak is nevezhetik, de leginkább rossz véleményei vannak.
Például az autóiparban használt orosz horganyzott fémlemez nem hasonlítható össze a japánnal. Az orosz fém valójában egyszerűen cinkréteggel van bevonva. Ha kissé meghajlítja, akkor a cink elhagyja. A probléma nemcsak a cink. A lemezek vastagsága nem marad meg; a fémben sok szennyeződés is található.
Ilyen fémlemezből lehetetlen kiváló minőségű terméket előállítani. Oroszországban teljesen irreális elérni a japán minőséget. Ennek egyik oka a nyersanyag-ipar gyenge kapacitása.
Ami a szén nanocsövek fejlesztését illeti, amelyek növelik az elektromos járművekben használt lítium-ion akkumulátorok teljesítményét, úgy tűnik, hogy az orosz termékek valóban megkerülték a japán termékeket.
A szén nanocsövek régóta várt új anyagá váltak, nagy kapacitású és sűrűségűek.
Promóciós videó:
Ennek ellenére ez az anyag nagyon drága: több tízezer jen / gramm; tízszer drágább, mint a nyers aranyé. Lehetetlen volt ilyen termékekből elfogadható áron elkészíteni termékeket, így senki sem találhatott felhasználást erre.
És hirtelen az Oksial orosz ága (OCSiAl) kidolgozott egy módszert szén nanocsövek előállítására 300 jen / gramm áron. Valójában létrehoztunk egy logisztikai rendszert, és az eladások a megjelölt áron kezdődtek.
Mik a szén nanocsövek?
A szén nanocsövek molekuláris méretű csövek, amelyeket szénatomokból tekercselnek fel.
Amint az a szénkristályból látható, a szénatomnak erős interatómiai kötései vannak, amelyeknek köszönhetően az anyag olyan fizikai tulajdonságokkal rendelkezik, mint az szilárdság és így tovább.
A szén nanocsövek ezerszer nagyobb áramot tudnak ellenállni, mint a réz; hővezetési képességük körülbelül hétszer akkora a rézé; erőssége 8–80-szorosa a szénszálé-nak.
Ahogy a neve is sugallja, ezek a csövek nanoméretűek, tehát önmagukban nem használhatók fel. Mivel azonban fejlett fizikai tulajdonságaik vannak, ezek hozzáadása javíthatja a végső anyag teljesítményét.
Például, ha szén nanocsöveket ad hozzá a műanyaghoz, ez vezethet az elektromossághoz.
Mivel nagyon kevés adnak hozzá, az átlátszó műanyag átlátszó marad. Úgy néz ki, mint egy átlagos műanyag, de vezet az elektromosságot.
Jelenleg a legnagyobb elvárások az elektromos járművekre vonatkozó második generációs akkumulátorok teljesítményének javításával kapcsolatosak. A szén nanocsövek jól vezetnek az elektromossághoz. Hosszúak és nem túl szélesek. A csövek összekapcsolásokat képeznek, amelyek megkönnyítik az áramvezeték kialakítását.
Amikor hozzáadják a porhoz, vezetéssel összekapcsolják a részecskéket. Ha szén nanocsöveket ad hozzá az anyaghoz, amelyből lítium-ion elemeket gyártanak, az akkumulátor teljesítményét javíthatja azáltal, hogy lehetővé teszi a részecskék jobb vezetését.
Ezen felül a Japán Nemzeti Anyagtudományi Intézet és a Tudományos és Technológiai Ügynökség egy másik típusú akkumulátort fejleszt ki: lítium-levegő akkumulátorokat, amelyek szén nanocsöveket használnak a katódban. Az ilyen akkumulátorok kapacitása 15-szerese a lítium-ion akkumulátorok kapacitásának. A kutatást a SoftBankkal közösen végezzük.
Az akkumulátorban lévő kémiai reakció elősegíti a részecskék felhalmozódását, amelyek akadályozzák az elektromos áram áramlását.
A szén nanocsövek megváltoztatják az alakjukat és felhalmozzák ezeket a részecskéket, de mivel képesek olyan csatornákat képezni, amelyeken keresztül az elektromosság könnyebben átjuthat, támogatják az áramot az akkumulátoron belül. A szén nanocsövek ezen jellemzője nagy akkumulátorkapacitást biztosít.
Korábban ismert volt, hogy a szén nanocsövek javíthatják a különféle termékek teljesítményét, ám ezeket nem használták, mert az arany ára tízszeresére növekedett.
Annak ellenére, hogy kis mennyiségű szén nanocsövek javíthatják a fizikai tulajdonságokat, nyersanyagokhoz való hozzáadása jelentősen növeli a termék költségeit, és még jelentősen meghaladja a kiindulási anyag költségeit.
Kétféle szén nanocsövek léteznek: egyfalú és többfalú. Az egyrétegűek jobban teljesítenek a többrétegűeknél, de az áruk túl magas volt. Ebben a tekintetben kutatást végeztek az olcsó, egyfalú szén nanocsövek előállítási módszereivel kapcsolatban.
Japánban hasonló kutatást végez az Új Energia- és Ipari Technológiai Fejlesztési Szervezet, olyan vállalatok részvételével, mint a Zeon Corporation és így tovább. Ez a projekt kormány ellenőrzése alatt áll.
A japán fejlemények nem fejeződtek be kudarccal
A hatékonyság háromezer-szer nőtt az eredeti módszerhez képest. Japán most már képes 500-szor hosszabb ideig egyfalú szén nanocsöveket előállítani. Eredetileg az egyszintes szerkezetű csövek több tízezer jen / grammba kerültek, de most 1000–2000 jen / gramm áron gyártják. Ráadásul a japán egyfalú szén nanocsövek tisztasága meghaladja az orosz mintákat.
Ennek ellenére az Orosz Oksial (OCSiAl) kifejlesztett egy technológiát az egyfalú szén nanocsövek porfémre történő felvitelére. Egyrétegű csöveket gyárt 300 jen / gramm mennyiségben. A japán minták tisztább, de háromszor drágábbak.
Sajnos a japán egyfalú szén nanocsövek esetében ez a tisztaság jelenleg nem szükséges.
(Mivel a japán nanocsöveket tisztaság jellemzi, ha olyan elektronikus alkatrészeket fejlesztenek ki, amelyek megkövetelik az ilyen tisztaságot, a japán minták értéke drámaian növekszik.)
Az egyfalú szén nanocsövek léteznek az anyag szilárdságának, elektromos vezetőképességének és hővezető képességének növelése érdekében, ezért ezek a tulajdonságok szükségesek tőle. Még ha szennyeződéseket is tartalmaznak, ez nem jelenti az ilyen tulajdonságokra gyakorolt negatív hatást.
Nyilvánvaló, hogy az oxiális termékek elegendőek a lítium-ion akkumulátorok teljesítményének javításához. Az orosz cég logisztikai rendszere, amely szerint egyrétegű csöveket kínál 300 jen / gramm áron, fokozatosan fejlődik.
Sőt, Japán nem képes ilyen alacsony áron szállítani az ilyen típusú termékeket. Elmondhatjuk, hogy jelenleg az orosz egyfalú szén nanocsövek legyőzték a japánokat.
Egy német mérnöki üzem munkája.
Oroszországnak sikerült a japán termékekhez hasonló termékeket áron háromszor átadni. A japán kutatás eredményes volt, az orosz kutatás azonban hatékonyabb volt.
Általánosságban elmondható, hogy az orosz ipar és a technológiák szintje nem elég magas, de ha alaposan megnézzük, Oroszországban olyan technológiákat találhat, amelyek jóval meghaladják a japán technológiákat. Ez érdekesvé teszi Oroszországot.
Oroszország elkezdi első osztályú termékek gyártását?
Tehát Oroszország olyan termékeket fog előállítani, amelyek meghaladják a japán termékeket? Valószínűleg nem. Még ha el is képzeljük, hogy a fejlett technológiák megjelennek Oroszországban, akkor nincs értelme, ha nem találnak gyakorlati alkalmazást.
Az orosz ipar nem különbözik a nagy léptékről és a diverzifikációról. Még ha új technológiák is megjelennek, számukra nehéz megtalálni alkalmazást Oroszországban. A gyakorlatban nem könnyű az újítás.
Ezenkívül olyan termékek előállításához, mint például autók, amelyek különböző technológiákat kombinálnak, az átlag feletti technológiai és minőségi szintre van szükség.
Ebben az értelemben Oroszország nagyon rosszul kiegyensúlyozott. Még ha egy egyfalú szén nanocsöveket is felveszünk, önmagukban nem végtermékek, ezért kereskedelmük más technológiákkal való kombinációt igényel.
A tény az, hogy Oroszországban kiváló világszínvonalú technológiákat találhat, hasonlóan az OCSiAl vállalat szén nanocsöveihez.
Japánnak sikerült az iparosodás és a kereskedelem, tehát ha feltérképez és talál gyakorlati alkalmazásokat az ilyen orosz technológiák számára, eredményes együttműködést eredményezhet Japán és Oroszország között.
Kotaro Watanabe
