Valge korundi mikropulbri edasine arengusuund ja tehnoloogiline läbimurre
Shenzhenis asuvasse täppistöötlemistöökotta sisenedes oli Li Gong mikroskoobi pärast mures – litograafiamasinate läätsede jaoks kasutatavate keraamiliste substraatide pinnal olid nanotasemel kriimustused. Pärast äsja väljatöötatud madala naatriumisisaldusega...valge korundi mikropulberpoleerimisvedelikku tootjaga, kadusid kriimustused imekombel. „See pulber on nagu silmad ja see „hammustab” ainult ebatasasusi ilma aluspinda kahjustamata!“ Ta ei saanud muud teha kui vastu pead löödud ja imetleda. See stseen peegeldab tehnoloogilist transformatsiooni, mida valge korundi mikropulbri tööstus läbib. Kunagi tolmused „tööstushambad” muutuvad tipptasemel tootmise „nanoskalpellideks”.
1. Praegused tööstusharu valupunktid: mikropulbri tööstus muutuste ristteel
Globaalne valge korundi mikropulbri turg näib õitsevat – Hiina kui suurim tootja moodustab üle 60% ülemaailmsest toodangust ja turu suurus ületab 2022. aastal 10 miljardit. Kuid kui astuda Henani provintsis Gongyis asuvasse tehasepiirkonda, raputavad ülemused laoseisu peale pead: „Odavat kaupa ei saa müüa ja kallimat kaupa ei saa toota.“ See paljastab kaks peamist dilemma selles tööstusharus:
Madalama hinnaklassi ületootmisvõimsus: traditsioonilised mikropulbritooted on tõsiselt homogeniseeritud, hinnasõja keerises ja kasumimarginaal on langenud alla 10%.
Tipptasemel pakkumine on ebapiisav:Pooljuhtide klassi mikropulbertugineb endiselt impordile ja teatud rahvusvahelise tootja 99,99% puhtusastmega toodet müüakse hinnaga kuni 500 000 jüaani tonni kohta, mis on 8 korda kõrgem kui kodumaiste toodete hind.
Veelgi tõsisem on see, et keskkonnakaitse needus muutub üha karmimaks. Eelmisel aastal trahviti Shandongi provintsis Zibos asuvat vana tehast 1,8 miljoni euroga kaltsineerimisahju heitgaaside standardi ületamise eest. Ülemus muigas kibedalt: „Keskkonnakaitsekulud söövad kasumi ära, aga kui uusi seadmeid ei paigaldata, tuleb tegevus sulgeda!“ 8 Kui allkasutajad hakkasid nõudma süsiniku jalajälje sertifikaate, on ulatusliku tootmise ajastu alanud.
2. Tehnoloogilised läbimurded: Käimas on neli lahingut
(1) Nanoskaala ettevalmistus: võitlus „mikropulbri” „peeneks pulbriks” muutmise nimel
Osakeste suuruse konkurents: Juhtivad ettevõtted on saavutanud alla 200 nanomeetri suuruste mikropulbrite masstootmise, mis on vaid ühe ringi võrra suurem kui uuel koroonaviirusel (umbes 100 nanomeetrit).
Dispersioonitehnoloogia läbimurre: Hanshou Jinchengi ettevõtte patenteeritud hüdrauliline settimisklassifitseerimisprotsess lahendab osakeste aglomeratsiooni probleemi, lisades komposiitdispergaatorit, mis vähendab sama tootepartii osakeste suuruse dispersiooni ±30%-lt ±5%-ni.
Morfoloogia kontroll: sfääristumine võimaldab mikropulbri veeremishõõrdumisel asendada libisemishõõrdumise ja poleerimiskahjustuste määr langeb 70%.6. Jaapani ettevõtte insener kirjeldas seda järgmiselt: „See on nagu kruusa asendamine klaashelmestega ja kriimustuste tõenäosus väheneb loomulikult järsult.“
(2) Madala naatriumisisaldusega revolutsioon: puhtus määrab väärtuse
Pooljuhtide tööstus vihkab naatriumioone – soolatera suurune naatriumisaaste võib hävitada terve kiibi. Madala naatriumisisaldusega valge korundipulber (Na2O sisaldus ≤ 0,02%) on muutunud kuumaks kaubaks:
Kaarsulatustehnoloogia täiustamine: kasutatakse inertgaasi kaitsesulamist ja naatriumi lendumiskiirust suurendatakse 40%
Tooraine asendamise plaan: boksiidi asendamiseks kasutatakse kaoliini ja naatriumisisaldus väheneb loomulikult enam kui 60%
Kuigi seda tüüpi toote hind on kolm korda kõrgem kui tavalisel pulbril, on see defitsiit. Jiangxi tehases äsja tootmisse võetud madala naatriumisisaldusega tooteliinil on tellimusi kuni 2026. aastani.
(3)Roheline tootminekeskkonnakaitsest sunnitud tarkus
Tooraine ringlussevõtt: Jäätmete lihvketaste ringlussevõtu tehnoloogia võib suurendada jäätmepulbri ringlussevõtu määra 85% -ni, vähendades kulusid 4000 jüaani tonni kohta
Protsessirevolutsioon: kuivpulbri valmistamise protsess asendab täielikult märgmeetodi ja reovee heide väheneb nullini. Henani ettevõtted võtsid kasutusele jääksoojuse taaskasutussüsteemi ja energiatarbimine vähenes 35%
Tahkete jäätmete töötlemine: Liaochengis Shandongi provintsis asuv tehas muutis jäätmeräbu tulekindlateks ehitusmaterjalideks, mis tegelikult tõi igal aastal 2 miljonit jüaani tulu. Ülemus naljatas: „Varem oli keskkonnakaitse viis ohutuse ostmiseks, aga nüüd on see uus viis raha teenimiseks.“
(4) Intelligentne tootmine: andmepõhine täppishüpe
Zhengzhou Xinli digitaalses töökojas kuvatakse suurel ekraanil mikropulbri osakeste suurusjaotuse kõverat reaalajas. „Tehisintellektil põhinev sorteerimissüsteem suudab õhuvoolu parameetreid dünaamiliselt reguleerida, nii et toote kvalifitseerimise määr tõuseb 82%-lt 98%-le.“ Tehniline direktor osutas töötavale seadmele ja ütles: 6. Laserosakeste suuruse analüsaatori veebipõhine jälgimine koos masinõppe algoritmiga võimaldab saavutada teise taseme tagasisidet kvaliteedikõikumiste kohta, jättes täielikult hüvasti traditsioonilise „järelkontrolli“ režiimiga.
3. Tuleviku lahinguväli: uhke muutumine lihvketastest laastudeks
Järgmine "kuldne rada„valge korundi mikropulbrit avaneb“:
Pooljuhtide pakendid: kasutatakse räniplaatide hõrendamiseks ja poleerimiseks, mille aastane ülemaailmne nõudluse kasvumäär on üle 25%
Uus energiaväli: liitiumaku eralduskatte materjalina, parandades kuumakindlust ja ioonjuhtivust
Biomeditsiin: hambakeraamiliste restauratsioonide nano-poleerimine täpsusnõudega 0,1 mikronit
Valge korundi mikropulbri areng on Hiina tootmistehnoloogia täiustamise mikrokosmos. Kui Zibo vana tehas kasutas 3D-printimist kaltsineerimisahju vooluvälja taastamiseks ja kui Hiina Teaduste Akadeemia meeskond laboris monokristallilisi alumiiniumoksiidi mikrosfääre kasvatas, ei määranud selle „mikromeetrisõja“ tulemust enam praegune tootmisvõimsus, vaid see, kes suudab nanomeetri täpsusega tulevikutootmise nurgakivi määratleda.