Ojiji nke Metallurgy n'ime Mmepụta Ngwaọrụ Kọmputa
Metallurgy bụ sayensị na injinia nke na-amụ ihe gbasara ọla na otu esi ewepụta, sachaa, tinye ha, ma kpụzie ha ka ha dabara na mkpa ụfọdụ. N'ụwa nke teknụzụ ozi, metallurgy na-arụ ọrụ dị oke mkpa n'ihi na ihe fọrọ nke nta ka ọ bụrụ ngwaike kọmputa niile - site na ihe nhazi na motherboards ruo na ngwaọrụ nchekwa na ọbụna casings - na-adabere na ihe metal na alloy nwere njirimara kpọmkwem. Ọ bụrụ na ọ bụghị ọganihu na metallurgy, kọmputa ọgbara ọhụrụ agaghị enwe ọsọ, ntụkwasị obi, arụmọrụ okpomọkụ, na ogologo oge anyị na-enwe taa.
1. Ịrụ ọrụ ígwè dị ka ntọala nke ihe ngwaike
Ngwaike kọmputa nwere ngwakọta ihe dị iche iche: semiconductor (dịka silicon), polima (plastik), seramiiki, na ọla. N'ime ihe ndị a, ọla na-arụ ọrụ dị ka ndị na-eduzi eletriki, ndị na-eme ka okpomọkụ ghara ịdị, ihe nchekwa elektrọnik, na ihe owuwu. Metallurgy na-enye ndị nrụpụta ohere ịhọrọ ihe mejupụtara ihe kachasị mma dabere na mkpa ha: nnukwu conductivity maka sekit eletriki, ike mekaniki maka chassis, iguzogide corrosion maka njikọ, na oke conductivity okpomọkụ maka sistemụ oyi.
Ọgbakọ ígwè nke oge a abụghị naanị maka "ihe a ga-eji ígwè," kamakwa maka otu obere nhazi ihe ahụ - dịka nha ọka, usoro alloy, na ọgwụgwọ okpomọkụ - si emetụta arụmọrụ. Ịchịkwa obere nhazi a bụ ihe na-eme ka alloy nwee ike ịnọgide na-enwe ike na oke okpomọkụ, ịnọgide na-eguzosi ike mgbe usoro kpo oku ugboro ugboro gasịrị, ma ọ bụ gosipụta iguzogide iyi mgbe emechara kọntaktị igwe ugboro ugboro.
2. Ndị na-eduzi eletriki: ọla kọpa, ọlaedo, na ihe ndị ha na-eji arụ ọrụ
Otu n'ime ojiji kachasị pụta ìhè nke igwe bụ iji ọla kọpa (Cu) dị ka onye na-eduzi eletriki na motherboards na waya. A na-ahọrọ ọla kọpa n'ihi oke ike eletriki ya, ịdị mfe nhazi ya, na ọnụ ala dị ala ma e jiri ya tụnyere ọla dị oké ọnụ ahịa. Na bọọdụ sekit ebipụtara (PCBs), a na-emepụta akwa ọla kọpa ka ọ bụrụ ihe nrịbama site na iji usoro mmepụta nke chọrọ ọkpụrụkpụ na ịdị ọcha kpọmkwem. Igwe ọla na-arụ ọrụ n'ịchịkwa ịdị ọcha ọla kọpa, ebe ọ bụ na ihe ndị na-adịghị ọcha nwere ike ime ka iguzogide eletriki dịkwuo elu ma mee ka ire ere dịkwuo ngwa ngwa.
Ka ọ dị ugbu a, a na-ejikarị ọlaedo (Au) eme ihe dị ka ihe mkpuchi na njikọ—dịka ọmụmaatụ, RAM, njikọ PCIe, na ụfọdụ ọdụ ụgbọ mmiri—n'ihi na ọ na-eguzogide nchara nke ukwuu ma nwee ezigbo ike ịrụ ọrụ. Ọ bụ ezie na ọ dị oke ọnụ, obere oyi akwa ọlaedo zuru ezu iji hụ na kọntaktị eletriki kwụsiri ike ruo ogologo oge. N'ọrụ, itinye ọla na-achọ ijikwa ọkpụrụkpụ, njikọta, na ndakọrịta na ígwè isi iji gbochie mgbawa.
E wezụga ọlaedo, a na-ejikarị nickel (Ni) eme ihe dị ka ihe mgbochi iji gbochie mgbasa ígwè, nke nwere ike imebi ịdị mma kọntaktị. Njikọta Cu-Ni-Au na njikọ bụ ihe atụ nke otu injinia ígwè si eme ka arụmọrụ na ndụ ọrụ dịkwuo mma.
3. Njikọta na njikọ: site na tin-lead ruo na solder na-enweghị ndu
Mmepụta ngwaike kọmputa gụnyere usoro ịgbado ọkụ nke e ji ejikọta ihe ndị mejupụtara ya na bọọdụ sekit ebipụtara (PCB). Ihe mgbado ọkụ nke Tin-lead (Sn-Pb) bụ ihe a ma ama n'oge gara aga n'ihi na ha anaghị agbaze nke ọma ma dịkwa mfe iji. Agbanyeghị, n'ihi nchegbu ahụike na gburugburu ebe obibi, ụlọ ọrụ ahụ agbanweela gaa na ihe mgbado ọkụ na-enweghị ndu, dị ka tin-silver-copper alloy (SAC: Sn-Ag-Cu).
Nke a bụ ebe ọrụ ígwè na-aghọ ihe dị mkpa. Ihe ndị e ji agbaze ígwè ga-emezu ọtụtụ ihe achọrọ: ebe ịgbaze ígwè kwesịrị ekwesị maka usoro mmepụta, ikike mmiri mmiri, ike igwe, iguzogide mgbawa ike ọgwụgwụ okpomọkụ, na nkwụsi ike n'okpuru usoro okpomọkụ na-ajụ oyi ugboro ugboro. Ọrụ ígwè na-amụ banyere nhazi nke ihe ndị dị n'etiti ígwè na ihe e ji agbaze ígwè na ihe e ji ọla kọpa mee, ebe ọ bụ na oyi akwa ígwè dị oke oke nwere ike ịmepụta njikọ na-agbawa agbawa. Ịchịkwa ihe mejupụtara ihe ndị e ji agbaze ígwè, profaịlụ okpomọkụ na-agbanwe agbanwe, na imewe ihe mkpuchi ihe mkpuchi pad bụ akụkụ nke injinia ígwè nke na-ekpebi ịdị mma ngwaahịa.
4. Njikwa okpomọkụ: aluminom, ọla kọpa, na ihe ndị na-ekpo ọkụ
Kọmputa ọgbara ọhụrụ na-emepụta nnukwu okpomọkụ, ọkachasị na CPU na GPU. Njikwa okpomọkụ bụ isi ihe dị mkpa n'ịhụ na arụmọrụ kwụsiri ike na ogologo ndụ nke akụkụ ahụ. Metallurgy na-akwado nke a site na nhọrọ na injinia nke heatsink, ihe na-agbasa okpomọkụ, na ihe ndị e ji eme paịpụ okpomọkụ.
A na-ejikarị Aluminium (Al) eme ihe maka heatsinks n'ihi na ọ dị fechaa, a na-esi ya ngwa ngwa n'ime nku oyi, ọ dịkwa ọnụ ala. A na-ejikarị ọla kọpa, nke nwere ike ime ka okpomọkụ dịkwuo elu, eme ihe n'akụkụ ndị chọrọ nnyefe okpomọkụ ngwa ngwa, dị ka ntọala heatsink ma ọ bụ paịpụ okpomọkụ. N'ụfọdụ atụmatụ, heatsinks na-ejikọta aluminom na ọla kọpa iji nweta nguzozi n'etiti arụmọrụ okpomọkụ na ibu/ọnụ ahịa. Usoro nke ijikọ ọla abụọ a dị iche iche chọkwara ịtụle ihe gbasara ígwè, dị ka igbochi corrosion galvanic na ijide n'aka na njikọ okpomọkụ dị mma.
Ọzọkwa, ihe na-agbasa okpomọkụ na ihe nhazi ahụ na-eji ihe ígwè nwere oke elu na ịdị larịị iji hụ na ọ na-emetụ aka na ihe na-ekpo ọkụ. Ọbụna ihe na-ekpo ọkụ n'onwe ya na-enwe obere ihe ígwè ma ọ bụ seramiiki iji mee ka ike okpomọkụ dịkwuo elu - ọ bụ ezie na nke a dabara n'ime ihe ndị mejupụtara ya, ụkpụrụ ihe eji eme ihe ka dị mkpa na nhọrọ na nkwụsi ike nke obere ihe.
5. Nhazi igwe: ihe mkpuchi, etiti, na iguzogide nchara
Ihe ndị dị n'ime ụlọ dịka akpa PC, chassis laptọọpụ, na ihe ndị dị n'ime ụlọ chọrọ ihe siri ike ma dịkwa mfe. Ọtụtụ ihe ndị dị n'ime ụlọ desktọọpụ na-eji ígwè maka ike na ọnụ ahịa ya, ebe ngwaọrụ ndị a na-ebugharị ebugharị na-ejikarị aluminum ma ọ bụ magnesium alloys eme ihe maka ibu dị mfe. Metallurgy na-enyere aka ịchọpụta ụdị na ọgwụgwọ alloy (dịka anodizing aluminum) iji melite iyi na iguzogide nchara ma na-enye mma dị mma.
Na laptọọpụ dị elu, ihe ndị e ji ígwè rụọ na aluminom nke e ji ígwè rụọ chọrọ ihe yiri ibe ha ma kwụsie ike. Mgbe ị na-ahọrọ ihe e ji ígwè rụọ, ọrụ igwe na-atụle ike, ike ịrụ ọrụ, na iguzogide mgbanwe. Ọbụna obere nkọwa dị ka skru na ihe e ji ígwè rụọ bụ ojiji nke ihe e ji ígwè rụọ: nhọrọ nke ígwè anaghị agba nchara ma ọ bụ ihe e ji ígwè rụọ nwere ike ikpebi ma ihe e ji ígwè rụọ ga-adịgide adịgide mgbe e mechara ọtụtụ puku oghere na mmechi.
6. Nchekwa data: ọrụ nke ígwè na HDD na SSDs
Na draịvụ diski ike (HDDs), ọrụ igwe dị oke mkpa. A na-eji aluminom ma ọ bụ iko kpuchie efere HDD nke ejiri ihe magnetik dabere na ihe ọla (dị ka cobalt). Njirimara magnetik nke ihe alloy ahụ—gụnyere nha ọka na nhazi kristal—na-emetụta njupụta nchekwa. Isi ihe na-ede ihe na-ejikwa oyi akwa ígwè dị gịrịgịrị site na iji usoro nchekwa dị elu.
Na draịva steeti siri ike (SSDs), ọ bụ ezie na a na-echekwa data na chips semiconductor, metal ka na-arụ ọrụ na ụzọ njikọ, pad njikọ, na ihe nchebe. Ọzọkwa, ọtụtụ SSD na-eji ihe na-ekpo ọkụ aluminum iji nọgide na-enwe okpomọkụ ma gbochie mmebi arụmọrụ n'ihi nrụgide okpomọkụ.
7. Nchekwa elektrọnik na ntụkwasị obi nke mgbaàmà
Ngwaọrụ kọmputa ga-agbaso ụkpụrụ nnyonye anya eletrọniki (EMI). A na-eji ígwè eme ihe dị ka ihe nchebe iji gbochie radieshon mgbaàmà ma ọ bụ nnyonye anya. Ihe atụ gụnyere ihe mkpuchi ígwè dị n'akụkụ ụfọdụ nke motherboards, ihe mkpuchi ọkụ eletrik (PSU), na mkpuchi nchebe na waya. Metallurgy na-enyere aka ịhọrọ ihe ndị na-egbochi nnyonye anya nke ọma ma dịkwa mfe imepụta.
Ntụkwasị obi nke mgbaàmà ọsọ ọsọ na-ejikọtakwa na ịdị mma elu nke ihe nduzi, iguzogide oxidation, na nkwụsi ike kọntaktị. Na njikọ ọsọ ọsọ, mkpuchi nchebe dịka ọlaedo na nickel abụghị naanị maka "anaghị agba nchara," kamakwa maka ịnọgide na-enwe mgbochi na nkwụsi ike nke nnyefe data n'oge ndụ ngwaahịa ahụ.
8. Ihe ịma aka gburugburu ebe obibi na imegharị ihe: ọrụ ígwè na-adịgide adịgide
Ụlọ ọrụ ngwaike kọmputa na-eche nnukwu ihe ịma aka ihu: mkpofu eletrọniki (e-waste). Ịrụ ọrụ igwe na-arụkwa ọrụ ebe a site n'ikewa na iweghachi ọla ndị bara uru dịka ọlaedo, ọla kọpa, ọlaọcha, palladium, na ọla ala dị ụkọ site na ngwaọrụ ejiri mee ihe. A na-eji usoro Pyrometallurgy (ịgbaze) na hydrometallurgy (kemikal leaching) ewepụta ọla ndị nwere arụmọrụ dị elu.
Mmepe nke ihe ndị a na-emegharị ngwa ngwa, mbelata ojiji ígwè na-egbu egbu, na imepụta ngwaahịa nke na-akwado iwepụ ihe bụkwa akụkụ nke usoro igwe ọgbara ọhụrụ. Ka usoro imegharị ihe na-aga n'ihu, ịdabere na igwu ala ọhụrụ, nke nwere mmetụta dị ukwuu na gburugburu ebe obibi, na-ebelata.
Mmechi
Metallurgy bụ isi ihe a na-anaghị ahụ anya nke ọma na mmepe ngwaike kọmputa. Site na ụzọ ọla kọpa dị na PCB, mkpuchi ọlaedo na njikọ, alloys solder na-enweghị ndu, aluminum na copper heatsinks, ruo na ihe magnetik dị na HDDs - ihe niile chọrọ nghọta miri emi nke ihe onwunwe ígwè, alloys, usoro nhazi, na mmekọrịta ihe onwunwe na microscale. Mmepe nke kọmputa na-adị ngwa ngwa, dị obere, na nke dị irè karị dabere na imewe eletrọnịkị kamakwa na injinia ihe nke na-eme ka akụkụ ahụ rụọ ọrụ nke ọma n'okpuru ọnọdụ dị oke njọ. N'ọdịnihu, metallurgy ga-adịwanye mkpa, karịsịa n'ịkwalite arụmọrụ ike, imeziwanye ike ngwaọrụ, na ime ka sistemụ mmegharị ahụ sie ike maka ụlọ ọrụ teknụzụ na-adịgide adịgide.
