Baltojo korundo mikromiltelių tolesnė vystymosi kryptis ir technologinis proveržis
Įėjęs į tiksliosios gamybos dirbtuves Šendžene, Li Gongas nerimavo dėl mikroskopo – ant litografijos aparatų lęšiams naudojamų keraminių substratų paviršiaus buvo matyti nanolygio įbrėžimai. Pakeitus naujai sukurtą mažai natrio turintįbaltojo korundo mikromilteliaipoliravimo skysčio su gamintoju, įbrėžimai stebuklingai išnyko. „Šie milteliai tarsi turi akis ir „įkanda“ tik nelygumus, nepažeisdami pagrindo!“ Jis negalėjo nesusigrožėti ir netrenkti per galvą. Ši scena atspindi technologinę transformaciją, kurią išgyvena baltojo korundo mikromiltelių pramonė. Kadaise dulkėmis buvę „pramoniniai dantys“ virsta „nano skalpeliais“, skirtais aukščiausios klasės gamybai.
1. Dabartinės pramonės problemos: mikromiltelių pramonė transformacijos kryžkelėje
Pasaulinė baltojo korundo mikromiltelių rinka, regis, klesti – Kinija, kaip didžiausia gamintoja, sudaro daugiau nei 60 % pasaulinės produkcijos, o rinkos dydis 2022 m. viršys 10 mlrd.227. Tačiau įžengus į gamyklos teritoriją Gongyi mieste, Henane, vadovai kraipo galvas matydami atsargas: „Pigių prekių parduoti negalima, o aukštos klasės prekių pagaminti negalima.“ Tai atskleidžia dvi pagrindines pramonės dilemas:
Žemos klasės pertekliniai pajėgumai: tradiciniai mikro miltelių produktai yra labai homogenizuoti, įstrigę kainų karo sūkuryje, o pelno marža nukrito žemiau 10 %.
Aukštos klasės tiekimas yra nepakankamas:Puslaidininkinės klasės mikromilteliaivis dar priklauso nuo importo, o tam tikro tarptautinio gamintojo 99,99 % grynumo produktas parduodamas iki 500 000 juanių už toną kaina, tai yra 8 kartus daugiau nei vietinių produktų.
Dar rimčiau yra tai, kad aplinkos apsaugos prakeiksmas vis griežtėja. Praėjusiais metais senai gamyklai Zibo mieste, Šandongo provincijoje, buvo skirta 1,8 mln. svarų sterlingų bauda už kalcinavimo krosnies išmetamųjų dujų standarto viršijimą. Viršininkas karčiai nusišypsojo: „Aplinkos apsaugos išlaidos suvalgo pelną, bet jei neįrengiate naujos įrangos, turite užsidaryti!“ 8 Kai vartotojų grandies klientai pradėjo reikalauti anglies pėdsako sertifikatų, ekstensyvios gamybos era įžengė į atgalinį skaičiavimą.
2. Technologiniai proveržiai: vyksta keturi mūšiai
(1) Nanoskalės paruošimas: kova siekiant „mikro miltelius“ paversti „smulkiais milteliais“
Dalelių dydžio konkurencija: Pirmaujančios įmonės pasiekė masinę mažesnių nei 200 nanometrų mikromiltelių gamybą, o tai yra tik vienu apskritimu didesnis nei naujasis koronavirusas (apie 100 nanometrų).
Dispersijos technologijos proveržis: „Hanshou Jincheng“ kompanijos patentuotas hidraulinės sedimentacijos klasifikavimo procesas išsprendžia dalelių aglomeracijos problemą, pridėdamas sudėtinį dispergentą, kuris sumažina tos pačios produktų partijos dalelių dydžio dispersiją nuo ±30 % iki ±5 % tikslumu.
Morfologijos kontrolė: sferizacija leidžia mikro miltelių riedėjimo trintimi pakeisti slydimo trintį, o poliravimo pažeidimo rodiklis sumažėja 70 %.6 Japonijos įmonės inžinierius tai apibūdino taip: „Tai tarsi žvyro pakeitimas stiklo karoliukais, ir įbrėžimų tikimybė natūraliai sumažėja.“
(2) Mažo natrio kiekio revoliucija: grynumas lemia vertę
Puslaidininkių pramonė nekenčia natrio jonų – druskos grūdelio dydžio natrio užterštumas gali sunaikinti visą plokštelę. Mažai natrio turintys baltojo korundo milteliai (Na2O kiekis ≤ 0,02 %) tapo populiaria preke:
Lankinio lydymo technologijos atnaujinimas: priimtas inertinių dujų apsaugos lydymas, o natrio lakiųjų medžiagų išsiskyrimo greitis padidinamas 40 %.
Žaliavų pakeitimo planas: Kaolinas naudojamas boksitui pakeisti, o natrio kiekis natūraliai sumažėja daugiau nei 60 %.
Nors šio tipo produkto kaina yra 3 kartus didesnė nei įprastų miltelių, jo trūksta. Mažo natrio kiekio linija, ką tik pradėta gaminti Dziangsi gamykloje, turi užsakymų iki 2026 m.
(3)Žalioji gamyba: išmintis, kurią lemia aplinkos apsauga
Žaliavų perdirbimas: Atliekų šlifavimo diskų perdirbimo technologija gali padidinti atliekų miltelių perdirbimo rodiklį iki 85%, sumažinant kainą 4000 juanių už toną.
Proceso revoliucija: sausų miltelių gamybos procesas visiškai pakeičia šlapiąjį metodą, o nuotekų išleidimas sumažinamas iki nulio. Henano įmonės įdiegė šilumos atgavimo sistemą, o energijos suvartojimas sumažėjo 35 %.
Kietųjų atliekų perdirbimas: Liaočenge, Šandongo provincijoje, įsikūrusi gamykla atliekų šlaką pavertė ugniai atspariomis statybinėmis medžiagomis, kurios kasmet generuodavo 2 mln. juanių pajamų. Viršininkas pajuokavo: „Anksčiau aplinkos apsauga buvo būdas įsigyti saugumą, o dabar tai naujas būdas užsidirbti pinigų.“
(4) Pažangi gamyba: duomenimis pagrįstas tikslumo šuolis
Džengdžou „Xinli“ skaitmeninėse dirbtuvėse dideliame ekrane realiuoju laiku rodoma mikromiltelių dalelių dydžio pasiskirstymo kreivė. „Dirbtinio intelekto rūšiavimo sistema gali dinamiškai reguliuoti oro srauto parametrus, kad produkto kvalifikacijos rodiklis pakiltų nuo 82 % iki 98 %.“ Techninis direktorius parodė į veikiančią įrangą ir pasakė: „6. Lazerinio dalelių dydžio analizatoriaus internetinis stebėjimas kartu su mašininio mokymosi algoritmu gali užtikrinti antro lygio grįžtamąjį ryšį apie kokybės svyravimus, visiškai atsisveikinant su tradiciniu „po patikrinimo“ režimu.
3. Ateities mūšio laukas: nuostabi transformacija iš šlifavimo diskų į drožles
Kitas „auksinis takelis„baltojo korundo mikromiltelių atsiveria“:
Puslaidininkių pakuotės: naudojamos silicio plokštelių retinimui ir poliravimui, kurių metinis pasaulinės paklausos augimo tempas viršija 25 %.
Naujas energijos laukas: kaip ličio baterijų separatoriaus dangos medžiaga, gerinanti atsparumą karščiui ir jonų laidumą
Biomedicina: dantų keraminių restauracijų nanopoliravimas, kurio tikslumas yra 0,1 mikrono.
Baltojo korundo mikromiltelių evoliucija yra Kinijos gamybos modernizavimo mikrokosmosas. Kai senoji Zibo gamykla panaudojo 3D spausdinimą kalcinavimo krosnies srauto laukui atkurti, o Kinijos mokslų akademijos komanda laboratorijoje kultivavo monokristalines aliuminio oksido mikrosferas, šio „mikrometrų karo“ baigtį lėmė nebe dabartiniai gamybos pajėgumai, o tai, kas galės apibrėžti ateities gamybos nanometro tikslumu kertinį akmenį.