ວັດສະດຸທີ່ບໍ່ມີການຂະຫຍາຍຕົວ: ບົດບາດຂອງຫີນແກຣນິດ ແລະ ເຊລາມິກໃນການຜະລິດເຕັກໂນໂລຢີສູງ

ໃນໂລກຂອງການຜະລິດທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາສູງ, ຄວາມຮ້ອນແມ່ນສັດຕູຕົວສຸດທ້າຍ. ໃນຂະນະທີ່ເຄື່ອງຈັກເຮັດວຽກ, ແຮງສຽດທານສ້າງຄວາມອົບອຸ່ນ; ເມື່ອໄຟໂຮງງານດັງຂຶ້ນ, ອຸນຫະພູມອາກາດຈະປ່ຽນໄປ; ແລະ ເມື່ອລະດູການປ່ຽນແປງ, ອາກາດພາຍໃນສະຖານທີ່ກໍ່ຂະຫຍາຍ ແລະ ຫົດຕົວ. ສຳລັບວັດຖຸສ່ວນໃຫຍ່, ຄວາມຜັນຜວນເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນຄວາມລຳຄານເລັກນ້ອຍ. ແຕ່ໃນໂລກຂອງການຜະລິດຂະໜາດນາໂນແມັດ - ບ່ອນທີ່ການບິດເບືອນພຽງຄັ້ງດຽວສາມາດທຳລາຍແຜ່ນຊິລິໂຄນ ຫຼື ເຮັດໃຫ້ອາເຣແສງຂອງດາວທຽມບໍ່ສອດຄ່ອງກັນ - ການຂະຫຍາຍຕົວທາງຄວາມຮ້ອນແມ່ນຕົວແປທີ່ຮ້າຍແຮງ. ສິ່ງນີ້ໄດ້ນຳໄປສູ່ການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງວັດສະດຸຂະຫຍາຍສູນ, ໂດຍມີຫີນແກຣນິດ ແລະ ເຊລາມິກທີ່ກ້າວໜ້າເກີດຂຶ້ນເປັນວິລະຊົນພື້ນຖານຂອງຍຸກອຸດສາຫະກຳເຕັກໂນໂລຢີສູງ.

ຟີຊິກຂອງມູນນິທິ "ສົມບູນແບບ"

ເພື່ອເຂົ້າໃຈວ່າເປັນຫຍັງຫີນແກຣນິດ ແລະ ເຊລາມິກຈຶ່ງກາຍເປັນສິ່ງທີ່ຂາດບໍ່ໄດ້, ກ່ອນອື່ນໝົດຕ້ອງເຂົ້າໃຈ “ສຳປະສິດການຂະຫຍາຍຕົວທາງຄວາມຮ້ອນ” (CTE) ກ່ອນ. ຄ່ານີ້ວັດແທກວ່າຂະໜາດຂອງວັດສະດຸມີການປ່ຽນແປງເທົ່າໃດຕໍ່ລະດັບການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມ. ໃນຂະນະທີ່ເຫຼັກ ແລະ ອາລູມິນຽມແຂງແຮງ, ແຕ່ມີ CTEs ສູງ. ຖ້າຮາງວັດແທກທີ່ເຮັດດ້ວຍເຫຼັກກ້າເຕີບໂຕຂຶ້ນເຖິງແມ່ນວ່າສອງສາມໄມຄຣອນຍ້ອນການປ່ຽນແປງ 1°C, ຄວາມແມ່ນຍຳຂອງການປະກອບທັງໝົດຈະຖືກຫຼຸດລົງ.

ວັດສະດຸທີ່ບໍ່ມີການຂະຫຍາຍຕົວເປັນສູນ — ຫຼື ເວົ້າໃຫ້ຖືກຕ້ອງກວ່ານັ້ນ, ວັດສະດຸທີ່ມີການຂະຫຍາຍຕົວຕ່ຳ — ໃຫ້ວິທີແກ້ໄຂໂດຍການສະເໜີຄວາມໝັ້ນຄົງທາງມິຕິທີ່ເກືອບທັງໝົດ. ຫີນແກຣນິດ, ຫີນອັກຄະນີທຳມະຊາດທີ່ກໍ່ຕົວຂຶ້ນພາຍໃຕ້ຄວາມກົດດັນ ແລະ ຄວາມຮ້ອນອັນໃຫຍ່ຫຼວງ, ແລະ ເຊລາມິກທາງເທັກນິກ, ເຊິ່ງຖືກອອກແບບຜ່ານການສັງເຄາະທາງເຄມີທີ່ຊັດເຈນ, ສະເໜີອັດຕາການຂະຫຍາຍຕົວຕໍ່າສຸດທີ່ມີຢູ່ໃນວັດສະດຸຂະໜາດອຸດສາຫະກຳ. ໂດຍການໃຊ້ສານເຫຼົ່ານີ້ເປັນ “ຕຽງ” ຫຼື “ກະດູກສັນຫຼັງ” ຂອງເຄື່ອງຈັກ, ວິສະວະກອນສາມາດຮັບປະກັນໄດ້ວ່າ “ຈຸດສູນ” ຂອງການວັດແທກຂອງພວກເຂົາຍັງຄົງທີ່ແທ້ໆ, ໂດຍບໍ່ຄຳນຶງເຖິງສະພາບແວດລ້ອມຄວາມຮ້ອນ.

ຫີນແກຣນິດ: ຄຳຕອບຂອງທຳມະຊາດຕໍ່ຄວາມໝັ້ນຄົງ

ຫີນແກຣນິດເປັນມາດຕະຖານຄຳສຳລັບພື້ນຖານການວັດແທກມາດົນແລ້ວ. ຄວາມລັບຂອງມັນແມ່ນຢູ່ໃນສ່ວນປະກອບຂອງມັນ. ຫີນແກຣນິດທີ່ຖືກສ້າງຂຶ້ນມາເປັນເວລາຫຼາຍລ້ານປີແມ່ນສ່ວນປະກອບຂອງຫີນຄວດ, ໄມກາ, ແລະ ເຟວສະປາ. ໂຄງສ້າງທຳມະຊາດນີ້ແມ່ນ "ຜ່ອນຄາຍ" ໂດຍທຳມະຊາດ. ບໍ່ເຫມືອນກັບໂລຫະ, ເຊິ່ງອາດຈະມີຄວາມກົດດັນພາຍໃນຈາກຂະບວນການຫລໍ່ຫຼືການຕີ, ຫີນແກຣນິດໄດ້ມີເວລາຫຼາຍປີທີ່ຈະຕົກຢູ່ໃນສະພາບສົມດຸນ.

ໃນການຜະລິດເຕັກໂນໂລຢີສູງ, ເຊັ່ນ: ການຜະລິດວົງຈອນປະສົມປະສານຂະໜາດໃຫຍ່ (LSI), ຫີນແກຣນິດເປັນພື້ນຖານສຳລັບເຄື່ອງຈັກພິມດ້ວຍຫີນ. ເຄື່ອງຈັກເຫຼົ່ານີ້ຕ້ອງສະແດງຮູບແບບທີ່ສັບສົນໃສ່ແຜ່ນເວເຟີທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍຳຕ່ຳກວ່າໄມຄຣອນ. ເຖິງແມ່ນວ່າການສັ່ນສະເທືອນຫຼືການລອຍຕົວຂອງຄວາມຮ້ອນເລັກນ້ອຍທີ່ສຸດກໍ່ຈະສົ່ງຜົນໃຫ້ວົງຈອນ "ມົວ". ຄວາມໜາແໜ້ນສູງຂອງຫີນແກຣນິດໃຫ້ການດູດຊຶມການສັ່ນສະເທືອນທີ່ດີເລີດ, ໃນຂະນະທີ່ CTE ຕ່ຳຂອງມັນຮັບປະກັນວ່າຮູບຮ່າງພາຍໃນຂອງເຄື່ອງຈັກຍັງຄົງແຂງຕົວຕາມການເວລາ.

ນອກຈາກນັ້ນ, ຫີນແກຣນິດສີດຳ—ໂດຍສະເພາະແມ່ນຊະນິດຕ່າງໆເຊັ່ນ “ຫີນແກຣນິດສີດຳ ZHHIMG”—ແມ່ນມີຄຸນຄ່າຍ້ອນຄວາມໜາແໜ້ນຂອງແຮ່ທາດສູງ ແລະ ການດູດຊຶມນ້ຳຕໍ່າ. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ມັນທົນທານຕໍ່ການໃຄ່ບວມທີ່ເກີດຈາກຄວາມຊຸ່ມຊື່ນ, ເພີ່ມຊັ້ນຄວາມໝັ້ນຄົງອີກຊັ້ນໜຶ່ງໃຫ້ກັບຄຳສັນຍາ “ການຂະຫຍາຍສູນ”. ເມື່ອວິສະວະກອນລະບຸພື້ນຖານຫີນແກຣນິດ, ພວກເຂົາບໍ່ພຽງແຕ່ຊື້ຫີນເທົ່ານັ້ນ; ພວກເຂົາກຳລັງຊື້ຄ່າຄົງທີ່ທາງກາຍະພາບທີ່ບໍ່ປ່ຽນແປງ ແລະ ຄາດເດົາໄດ້.

ເຊລາມິກຂັ້ນສູງ: ວິສະວະກຳທີ່ເປັນໄປບໍ່ໄດ້

ໃນຂະນະທີ່ຫີນແກຣນິດເປັນຜົນງານຊິ້ນເອກຂອງທຳມະຊາດ, ແຕ່ເຊລາມິກທີ່ກ້າວໜ້າແມ່ນໄຊຊະນະຂອງວິສະວະກຳຂອງມະນຸດ. ວັດສະດຸຕ່າງໆເຊັ່ນ: ອາລູມິນາ (ອາລູມິນຽມອັອກໄຊດ໌) ຫຼື ຊິລິກອນຄາໄບດ໌ ຖືກອອກແບບມາເພື່ອຊຸກຍູ້ຂອບເຂດຂອງສິ່ງທີ່ເປັນໄປໄດ້ທາງດ້ານຮ່າງກາຍ. ເຊລາມິກມັກຈະເປັນວັດສະດຸທີ່ເລືອກເມື່ອຫີນແກຣນິດຮອດຂີດຈຳກັດຂອງມັນ - ໂດຍສະເພາະໃນແງ່ຂອງອັດຕາສ່ວນນ້ຳໜັກຕໍ່ຄວາມແຂງ ແລະ ສະພາບແວດລ້ອມຄວາມຮ້ອນທີ່ຮຸນແຮງ.

ເຊລາມິກທີ່ກ້າວໜ້າສາມາດຖືກອອກແບບໃຫ້ມີ CTE ທີ່ເກືອບເປັນສູນໃນຊ່ວງອຸນຫະພູມສະເພາະ. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ພວກມັນມີຄວາມສຳຄັນສຳລັບອົງປະກອບທີ່ເຄື່ອນທີ່ດ້ວຍຄວາມໄວສູງ, ເຊັ່ນ: ຂັ້ນຕອນການຮັບອາກາດທີ່ໃຊ້ໃນການກວດສອບເຄິ່ງຕົວນຳ. ເນື່ອງຈາກວ່າເຊລາມິກມີນ້ຳໜັກເບົາກວ່າຫີນແກຣນິດແຕ່ແຂງກວ່າຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ພວກມັນຊ່ວຍໃຫ້ມີການເລັ່ງ ແລະ ຫຼຸດຄວາມໄວໄດ້ໄວຂຶ້ນໂດຍບໍ່ມີ "ຄວາມຊັກຊ້າ" ຫຼື ການຜິດຮູບທີ່ເກີດຈາກຄວາມเฉื่อย.

ໃນຂະແໜງການບິນອະວະກາດ, ເຄື່ອງມືວັດແທກເຊລາມິກຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອກວດສອບອົງປະກອບສໍາລັບເຄື່ອງຈັກຈະຫຼວດ ແລະ ກະຈົກກ້ອງສ່ອງທາງໄກ. ເຄື່ອງມືເຫຼົ່ານີ້ຕ້ອງເຮັດວຽກໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມຮຸນແຮງ. ລັກສະນະ "ການຂະຫຍາຍສູນ" ຂອງເຊລາມິກຮັບປະກັນວ່າການວັດແທກທີ່ເຮັດຢູ່ທີ່ -50°C ແມ່ນຄືກັນກັບການວັດແທກທີ່ +50°C. ລະດັບຄວາມໜ້າເຊື່ອຖືນີ້ແມ່ນເຫດຜົນທີ່ເຊລາມິກມັກຖືກເອີ້ນວ່າວັດສະດຸວັດແທກ "ສຸດຍອດ".

ການຮ່ວມມືກັນໃນຫ້ອງສະອາດທີ່ທັນສະໄໝ

ໃນໂຮງງານທີ່ກ້າວໜ້າທີ່ສຸດໃນປະຈຸບັນ, ທ່ານບໍ່ຄ່ອຍຈະພົບເຫັນວັດສະດຸພຽງຊະນິດດຽວ. ແທນທີ່ຈະເປັນແນວນັ້ນ, ທ່ານຈະເຫັນການຮ່ວມມືກັນຢ່າງມີຍຸດທະສາດ. ຫີນແກຣນິດປະກອບເປັນພື້ນຖານຂະໜາດໃຫຍ່ທີ່ບໍ່ເຄື່ອນຍ້າຍ - "ດິນ" ຂອງເຄື່ອງຈັກ - ໃຫ້ນ້ຳໜັກ ແລະ ການດູດຊຶມທີ່ຈຳເປັນເພື່ອຕໍ່ລະບົບ. ຢູ່ເທິງພື້ນຖານນີ້, ອົງປະກອບເຊລາມິກຈັດການກັບການເຄື່ອນໄຫວຄວາມໄວສູງ ແລະ ການວັດແທກທີ່ສຳຄັນ, ໃຫ້ "ສະຕິປັນຍາ" ຂອງລະບົບ.

ການປະສົມປະສານນີ້ກຳລັງຂັບເຄື່ອນການຜະລິດເຕັກໂນໂລຢີສູງລຸ້ນຕໍ່ໄປ. ໃນຂະນະທີ່ພວກເຮົາກ້າວໄປສູ່ສະຖາປັດຕະຍະກຳຊິບ 2nm ແລະ ອື່ນໆ, ຄວາມທົນທານຕໍ່ຄວາມຜິດພາດແມ່ນສູນຢ່າງມີປະສິດທິພາບ. ທຸກໆອົງປະກອບໃນລະບົບຕ່ອງໂສ້ການຜະລິດຕ້ອງປະກອບສ່ວນເຂົ້າໃນສະພາບແວດລ້ອມ "ທີ່ເປັນກາງທາງຄວາມຮ້ອນ". ໂດຍການນຳໃຊ້ວັດສະດຸທີ່ບໍ່ມີການຂະຫຍາຍ, ຜູ້ຜະລິດສາມາດກຳຈັດໜຶ່ງໃນຕົວແປທີ່ຍາກທີ່ສຸດໃນສົມຜົນຄວາມແມ່ນຍຳ.

ການປ່ຽນແປງທົ່ວໂລກໄປສູ່ສະຖຽນລະພາບ

ຄວາມຕ້ອງການວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ບໍ່ໄດ້ຢູ່ໃນສູນກາງອຸດສາຫະກຳແບບດັ້ງເດີມອີກຕໍ່ໄປ. ຍ້ອນວ່າການຜະລິດເຕັກໂນໂລຢີສູງແຜ່ຂະຫຍາຍໄປທົ່ວໂລກ, ການຂົນສົ່ງຂອງການສົ່ງອອກພື້ນຖານ "ການຂະຫຍາຍສູນ" ເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ກາຍເປັນອຸດສາຫະກຳພິເສດ. ການຂົນສົ່ງພື້ນຖານຫີນແກຣນິດຫ້າໂຕນ ຫຼື ຮາວແມ່ເຫຼັກເຊລາມິກທີ່ແຕກຫັກງ່າຍຕ້ອງການຫຼາຍກວ່າພຽງແຕ່ກ່ອງ; ມັນຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີຄວາມເຂົ້າໃຈກ່ຽວກັບວິທີການປະຕິບັດຂອງວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້.

ໃນປັດຈຸບັນ, ຜູ້ສົ່ງອອກຊັ້ນນໍາໄດ້ສະໜອງໃບຢັ້ງຢືນການສ້າງແຜນທີ່ຄວາມຮ້ອນ ແລະ ການວັດແທກທີ່ຄົບຖ້ວນສົມບູນ ເຊິ່ງພິສູດຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງວັດສະດຸພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂຕ່າງໆ. ຄວາມໂປ່ງໃສນີ້ຊ່ວຍໃຫ້ຜູ້ຜະລິດໃນສ່ວນໜຶ່ງຂອງໂລກສາມາດສ້າງເຄື່ອງຈັກດ້ວຍຄວາມແນ່ນອນຢ່າງແທ້ຈິງວ່າພື້ນຖານຂອງມັນ, ທີ່ມາຈາກເຄິ່ງໜຶ່ງຂອງໂລກ, ຈະຍັງຄົງໝັ້ນຄົງໃນເວລາທີ່ມັນຖືກຍຶດຕິດກັບພື້ນຫ້ອງສະອາດ.

ສະຫຼຸບ: ການກໍ່ສ້າງເທິງພື້ນຖານທີ່ບໍ່ປ່ຽນແປງ

ສຳນວນທີ່ວ່າ "ການຂະຫຍາຍສູນ" ເປັນຫຼາຍກວ່າການລະບຸທາງເທັກນິກ; ມັນເປັນປັດຊະຍາຂອງການຜະລິດ. ມັນເປັນຕົວແທນຂອງການປະຕິເສດທີ່ຈະຍອມຮັບຄວາມຜັນຜວນຂອງໂລກທຳມະຊາດ ແລະ ຄຳໝັ້ນສັນຍາຕໍ່ຄວາມແມ່ນຍຳຢ່າງແທ້ຈິງ ແລະ ສາມາດເຮັດຊ້ຳໄດ້. ບໍ່ວ່າຈະເປັນຄວາມແຂງແຮງແບບບູຮານ, ທົນທຸກຈາກການປ່ຽນແປງຂອງຫີນແກຣນິດ ຫຼື ຄວາມແມ່ນຍຳແບບອະນາຄົດ, ທີ່ສົມບູນແບບໃນຫ້ອງທົດລອງຂອງເຊລາມິກ, ວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນຄູ່ຮ່ວມງານທີ່ງຽບສະຫງົບໃນທຸກໆຄວາມກ້າວໜ້າທາງເທັກໂນໂລຢີຂອງສະຕະວັດທີ 21.

ໃນຂະນະທີ່ພວກເຮົາຫັນໄປເບິ່ງອະນາຄົດ - ໄປສູ່ການຄຳນວນຄວອນຕຳ, ການສຳຫຼວດອະວະກາດເລິກ, ແລະ ອື່ນໆ - ບົດບາດຂອງຫີນແກຣນິດ ແລະ ເຊລາມິກຈະເພີ່ມຂຶ້ນເທົ່ານັ້ນ. ໃນໂລກທີ່ມີການປ່ຽນແປງຢູ່ຕະຫຼອດເວລາ, ວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ໃຫ້ສິ່ງດຽວທີ່ການຜະລິດເຕັກໂນໂລຢີສູງຕ້ອງການຫຼາຍທີ່ສຸດ: ສະຖານທີ່ທີ່ຈະຢືນຢູ່ທີ່ບໍ່ເຄີຍເຄື່ອນຍ້າຍ.