Direcția de dezvoltare viitoare și descoperirea tehnologică a micropulberii de corindon alb
Intrând într-un atelier de producție de precizie din Shenzhen, Li Gong era îngrijorat de microscop – un lot de substraturi ceramice folosite pentru lentilele mașinilor de litografie aveau zgârieturi la nivel nanometric pe suprafețele lor. După ce a înlocuit noul microscop cu conținut scăzut de sodiu...micropulbere de corindon alb„După ce a folosit lichid de lustruit cu un producător, zgârieturile au dispărut în mod miraculos. „Această pulbere e ca și cum ar avea ochi și doar «mușcă» denivelările fără a deteriora substratul!” Nu s-a putut abține să nu-și dea palma peste cap și să admire. Această scenă reflectă transformarea tehnologică pe care o trece industria micropulberii de corindon alb. „Dinții industriali” odinioară prăfuiți se transformă în „nano-bisturii” pentru producția de înaltă calitate.
1. Puncte dificile actuale în industrie: Industria micropulberilor la răscrucea transformării
Piața globală a micropulberei de corindon alb pare să fie în plină expansiune – China, fiind cel mai mare producător, reprezintă peste 60% din producția globală, iar dimensiunea pieței va depăși 10 miliarde în 2022227. Dar când intri în zona fabricii din Gongyi, Henan, șefii dau din cap la inventar: „Bunurile ieftine nu pot fi vândute, iar bunurile de lux nu pot fi fabricate.” Acest lucru dezvăluie două dileme majore în industrie:
Supracapacitate la nivel de gamă inferioară: Produsele tradiționale din micropulbere sunt serios omogenizate, prinse într-un vârtej al războiului prețurilor, iar marja de profit a scăzut sub 10%.
Oferta de înaltă calitate este insuficientă:Micropulbere de calitate semiconductoareîncă se bazează pe importuri, iar produsul unui anumit producător internațional cu o puritate de 99,99% este vândut la un preț de până la 500.000 de yuani pe tonă, de 8 ori mai mare decât cel al produselor autohtone
Mai grav este că blestemul protecției mediului devine din ce în ce mai sever. Anul trecut, o veche fabrică din Zibo, Shandong, a fost amendată cu 1,8 milioane pentru depășirea standardului de calcinare a gazelor de eșapament din cuptor. Șeful a zâmbit amar: „Costurile de protecție a mediului consumă profituri, dar dacă nu instalați echipamente noi, trebuie să închideți!” 8 Când clienții din aval au început să solicite certificate de amprentă de carbon, era producției extensive a intrat în numărătoare inversă.
2. Descoperiri tehnologice: Patru bătălii sunt în desfășurare
(1) Preparare la scară nanometrică: bătălia pentru transformarea „micro-pulberii” în „pulberi fine”
Concurența în ceea ce privește dimensiunea particulelor: Companiile de top au realizat producția în masă de micropulberi sub 200 de nanometri, ceea ce este cu doar un cerc mai mare decât noul coronavirus (aproximativ 100 de nanometri).
Tehnologie de dispersie revoluționară: Procesul patentat de clasificare a sedimentării hidraulice al companiei Hanshou Jincheng rezolvă problema aglomerării particulelor prin adăugarea unui dispersant compozit, comprimând dispersia granulometrică a aceluiași lot de produse de la ±30% la ±5%.
Controlul morfologiei: Sfericalizarea permite ca frecarea de rulare a micropulberii să înlocuiască frecarea de alunecare, iar rata de deteriorare prin lustruire scade cu 70%.6. Un inginer de la o companie japoneză a descris acest lucru astfel: „Este ca și cum ai înlocui pietrișul cu mărgele de sticlă, iar probabilitatea zgârieturilor scade în mod natural.”
(2) Revoluție cu nivel scăzut de sodiu: Puritatea determină valoarea
Industria semiconductorilor urăște ionii de sodiu – o contaminare cu sodiu de dimensiunea unui bob de sare poate distruge o întreagă placă de circuite integrate. Pulberea de corindon alb cu conținut scăzut de sodiu (conținut de Na2O ≤ 0,02%) a devenit o marfă foarte căutată:
Modernizarea tehnologiei de topire cu arc: se adoptă topirea cu protecție la gaz inert, iar rata de volatilizare a sodiului este crescută cu 40%
Plan de substituire a materiilor prime: Caolinul este utilizat pentru a înlocui bauxita, iar conținutul de sodiu este redus în mod natural cu peste 60%
Deși prețul acestui tip de produs este de 3 ori mai mare decât cel al pulberii obișnuite, acesta este puțin disponibil. Linia cu conținut scăzut de sodiu, recent pusă în producție într-o fabrică din Jiangxi, are comenzi până în 2026.
(3)Fabricație ecologicăînțelepciune impusă de protecția mediului
Reciclarea materiilor prime: Tehnologia de reciclare a discurilor abrazive poate crește rata de reciclare a pulberilor reziduale la 85%, reducând costul cu 4.000 de yuani pe tonă.
Revoluție în procese: Procesul de fabricare a pulberii uscate înlocuiește complet metoda umedă, iar deversarea apelor uzate este redusă la zero. Întreprinderile din Henan au introdus un sistem de recuperare a căldurii reziduale, iar consumul de energie a scăzut cu 35%.
Transformarea deșeurilor solide: O fabrică din Liaocheng, provincia Shandong, a transformat zgura reziduală în materiale de construcție ignifuge, care au generat de fapt venituri de 2 milioane de yuani în fiecare an. Șeful a glumit: „Înainte, protecția mediului era o modalitate de a cumpăra siguranța, dar acum este o nouă modalitate de a face bani.”
(4) Producție inteligentă: salt de precizie bazat pe date
În atelierul digital al Zhengzhou Xinli, ecranul mare prezintă curba de distribuție a dimensiunii particulelor micropulberii în timp real. „Sistemul de sortare prin inteligență artificială poate ajusta dinamic parametrii fluxului de aer, astfel încât rata de calificare a produsului să crească de la 82% la 98%.”, directorul tehnic a arătat spre echipamentul în funcțiune și a spus 6. Monitorizarea online a analizorului laser pentru dimensiunea particulelor, combinată cu algoritmul de învățare automată, poate obține feedback de nivel secundar privind fluctuațiile de calitate, luând complet la revedere modul tradițional „post-inspecție”.
3. Câmpul de luptă al viitorului: o transformare superbă de la pietre abrazive la așchii
Următorul „pistă de aur„de micropulbere de corindon alb se deschide:”
Ambalaje semiconductoare: utilizate pentru subțierea și lustruirea plachetelor de siliciu, cu o rată anuală de creștere a cererii globale de peste 25%
Câmp energetic nou: ca material de acoperire pentru separarea bateriilor cu litiu, îmbunătățind rezistența la căldură și conductivitatea ionilor
Biomedical: Nano-lustruirea restaurărilor ceramice dentare, cu o precizie de 0,1 microni
Evoluția micropulberii de corindon alb este un microcosmos al modernizării producției din China. Când vechea fabrică din Zibo a folosit imprimarea 3D pentru a reconstrui câmpul de curgere al cuptorului de calcinare și când echipa de la Academia Chineză de Științe a cultivat microsfere de alumină monocristalină în laborator, rezultatul acestui „război micrometric” nu a mai fost determinat de capacitatea de producție actuală, ci de cine putea defini piatra de temelie a producției viitoare cu precizie nanometrică.