თეთრი კორუნდის მიკროფხვნილის სამომავლო განვითარების მიმართულება და ტექნოლოგიური გარღვევა
შენჟენში ზუსტი წარმოების სახელოსნოში შესვლისას ლი გონგი მიკროსკოპზე ღელავდა - ლითოგრაფიული აპარატის ლინზებისთვის გამოყენებული კერამიკული სუბსტრატების პარტიას ზედაპირზე ნანოდონის ნაკაწრები ჰქონდა. ახლად შემუშავებული დაბალნატრიუმის შემცველობის მიკროსქემის შეცვლის შემდეგ...თეთრი კორუნდის მიკროფხვნილიმწარმოებლის მიერ გაპრიალებული სითხის გამოყენებისას ნაკაწრები სასწაულებრივად გაქრა. „ეს ფხვნილი თითქოს თვალები აქვს და მხოლოდ მუწუკებს „კბენს“ სუბსტრატის დაზიანების გარეშე!“ მან თავი ვერ შეიკავა და აღფრთოვანება გამოხატა. ეს სცენა ასახავს ტექნოლოგიურ ტრანსფორმაციას, რომელსაც თეთრი კორუნდის მიკროფხვნილის ინდუსტრია განიცდის. ოდესღაც მტვრიანი „სამრეწველო კბილები“ მაღალი კლასის წარმოებისთვის „ნანო სკალპელებად“ გარდაიქმნება.
1. ინდუსტრიის ამჟამინდელი პრობლემური წერტილები: მიკროფხვნილების ინდუსტრია ტრანსფორმაციის გზაჯვარედინზე
თეთრი კორუნდის მიკროფხვნილის გლობალური ბაზარი, როგორც ჩანს, სწრაფად ვითარდება - ჩინეთი, როგორც უმსხვილესი მწარმოებელი, გლობალური წარმოების 60%-ზე მეტს შეადგენს და ბაზრის მოცულობა 2022 წელს 10 მილიარდს გადააჭარბებს. თუმცა, როდესაც ჰენანის შტატის ქალაქ გონგიში, ქარხნის ტერიტორიაზე შედიხართ, უფროსები თავს აქნევენ მარაგის დანახვისას: „დაბალი ფასის საქონლის გაყიდვა შეუძლებელია და მაღალი კლასის საქონლის წარმოება შეუძლებელია“. ეს ინდუსტრიაში ორ მთავარ დილემას ავლენს:
დაბალი კლასის ჭარბი წარმოება: ტრადიციული მიკრო ფხვნილის პროდუქტები სერიოზულად ჰომოგენიზებულია, ფასების ომის მორევშია მოქცეული და მოგების ზღვარი 10%-ზე დაბლა დაეცა.
მაღალი კლასის მიწოდება არასაკმარისია:ნახევარგამტარული ხარისხის მიკრო ფხვნილიკვლავ იმპორტზეა დამოკიდებული და გარკვეული საერთაშორისო მწარმოებლის 99.99%-იანი სისუფთავის პროდუქტი ტონაზე 500 000 იუანამდე ფასად იყიდება, რაც შიდა პროდუქტებზე 8-ჯერ მეტია.
უფრო სერიოზული ის არის, რომ გარემოს დაცვის წყევლა სულ უფრო და უფრო მკაცრდება. გასულ წელს, შანდონგის შტატის ქალაქ ზიბოში მდებარე ძველი ქარხანა 1.8 მილიონი დოლარით დაჯარიმდა ღუმელის გამონაბოლქვი აირების კალცინაციის სტანდარტის გადაჭარბების გამო. უფროსმა მწარედ გაიღიმა: „გარემოს დაცვის ხარჯები მოგებას შთანთქავს, მაგრამ თუ ახალ აღჭურვილობას არ დაამონტაჟებ, უნდა დაიხურო!“ 8 როდესაც ქვედა დონის მომხმარებლებმა ნახშირბადის კვალის სერთიფიკატების მოთხოვნა დაიწყეს, ფართომასშტაბიანი წარმოების ერა უკუთვლაში შევიდა.
2. ტექნოლოგიური გარღვევა: მიმდინარეობს ოთხი ბრძოლა
(1) ნანომასშტაბიანი მომზადება: ბრძოლა „მიკრო ფხვნილის“ „წვრილ ფხვნილად“ გადაქცევისთვის
ნაწილაკების ზომის კონკურენცია: წამყვანმა კომპანიებმა მიაღწიეს 200 ნანომეტრზე ნაკლები ზომის მიკროფხვნილების მასობრივ წარმოებას, რაც ახალ კორონავირუსზე მხოლოდ ერთი წრით დიდია (დაახლოებით 100 ნანომეტრი).
დისპერსიული ტექნოლოგიის გარღვევა: Hanshou Jincheng-ის კომპანიის დაპატენტებული ჰიდრავლიკური დალექვის კლასიფიკაციის პროცესი წყვეტს ნაწილაკების აგლომერაციის პრობლემას კომპოზიტური დისპერსანტის დამატებით, რაც ამცირებს პროდუქტების ერთი და იგივე პარტიის ნაწილაკების ზომის დისპერსიას ±30%-დან ±5%-მდე.
მორფოლოგიის კონტროლი: სფეროზაცია საშუალებას აძლევს მიკროფხვნილს, შეცვალოს მოცურების ხახუნი, ხოლო გაპრიალების დაზიანების მაჩვენებელი 70%-ით მცირდება. იაპონური კომპანიის ინჟინერმა ეს ასე აღწერა: „ეს ჰგავს ხრეშის შუშის მძივებით ჩანაცვლებას და ნაკაწრების ალბათობა ბუნებრივად მცირდება“.
(2) დაბალი ნატრიუმის რევოლუცია: სისუფთავე განსაზღვრავს მნიშვნელობას
ნახევარგამტარების ინდუსტრიას ნატრიუმის იონები სძულს - მარილის მარცვლის ზომის ნატრიუმიან დაბინძურებას შეუძლია მთელი ვაფლის განადგურება. ნატრიუმის დაბალი შემცველობის თეთრი კორუნდუმის ფხვნილი (Na2O შემცველობა ≤ 0.02%) პოპულარული პროდუქტი გახდა:
რკალის დნობის ტექნოლოგიის განახლება: გამოყენებულია ინერტული აირის დამცავი დნობა და ნატრიუმის აორთქლების მაჩვენებელი იზრდება 40%-ით.
ნედლეულის ჩანაცვლების გეგმა: კაოლინი გამოიყენება ბოქსიტის შესაცვლელად, ხოლო ნატრიუმის შემცველობა ბუნებრივად მცირდება 60%-ზე მეტით.
მიუხედავად იმისა, რომ ამ ტიპის პროდუქტის ფასი 3-ჯერ მეტია, ვიდრე ჩვეულებრივი ფხვნილის, ის დეფიციტურია. ძიანსის ქარხანაში ახლახან წარმოებაში ჩაშვებული დაბალი ნატრიუმის შემცველობის ხაზის შეკვეთები 2026 წლამდეა.
(3)მწვანე წარმოებაგარემოს დაცვის მიერ იძულებით შექმნილი სიბრძნე
ნედლეულის გადამუშავება: ნარჩენების სახეხი ბორბლების გადამუშავების ტექნოლოგიას შეუძლია ნარჩენების ფხვნილის გადამუშავების მაჩვენებელი 85%-მდე გაზარდოს, რაც ტონაზე 4000 იუანით შეამცირებს ღირებულებას.
პროცესის რევოლუცია: მშრალი ფხვნილის დამზადების პროცესი მთლიანად ცვლის სველ მეთოდს და ჩამდინარე წყლების გამოყოფა ნულამდეა შემცირებული. ჰენანის საწარმოებმა დანერგეს ნარჩენი სითბოს აღდგენის სისტემა და ენერგიის მოხმარება 35%-ით შემცირდა.
მყარი ნარჩენების ტრანსფორმაცია: შანდონგის პროვინციაში, ლიაოჩენგში მდებარე ქარხანამ ნარჩენების წიდა ცეცხლგამძლე სამშენებლო მასალებად აქცია, რამაც სინამდვილეში ყოველწლიურად 2 მილიონი იუანის შემოსავალი გამოიმუშავა. უფროსმა ხუმრობით თქვა: „ადრე გარემოს დაცვა უსაფრთხოების შეძენის საშუალება იყო, მაგრამ ახლა ეს ფულის შოვნის ახალი გზაა“.
(4) ინტელექტუალური წარმოება: მონაცემებზე დაფუძნებული სიზუსტის ნახტომი
ჟენგჯოუ სინლის ციფრულ სახელოსნოში, დიდ ეკრანზე მიკროფხვნილის ნაწილაკების ზომის განაწილების მრუდი რეალურ დროში ჩანს. „ხელოვნური ინტელექტის დახარისხების სისტემას შეუძლია დინამიურად დაარეგულიროს ჰაერის ნაკადის პარამეტრები, ისე, რომ პროდუქტის კვალიფიკაციის მაჩვენებელი 82%-დან 98%-მდე გაიზარდოს“. ტექნიკურმა დირექტორმა მიუთითა მომუშავე აღჭურვილობაზე და თქვა, რომ ლაზერული ნაწილაკების ზომის ანალიზატორის ონლაინ მონიტორინგი, მანქანური სწავლების ალგორითმთან ერთად, ხარისხის რყევებზე მეორე დონის უკუკავშირის მიღწევას უწყობს ხელს, რითაც სრულად დაემშვიდობა ტრადიციულ „შემოწმების შემდგომ“ რეჟიმს.
3. მომავლის ბრძოლის ველი: შესანიშნავი ტრანსფორმაცია სახეხი ბორბლებიდან ჩიპებად
შემდეგი „ოქროს ბილიკითეთრი კორუნდის მიკროფხვნილის „იხსნება“:
ნახევარგამტარული შეფუთვა: გამოიყენება სილიკონის ვაფლის გათხელებისა და გაპრიალებისთვის, გლობალური მოთხოვნის წლიური ზრდის ტემპით 25%-ზე მეტი.
ახალი ენერგეტიკული ველი: როგორც ლითიუმის ბატარეის გამყოფი საფარის მასალა, აუმჯობესებს სითბოს წინააღმდეგობას და იონურ გამტარობას
ბიოსამედიცინო: სტომატოლოგიური კერამიკული რესტავრაციების ნანო-გაპრიალება, 0.1 მიკრონის სიზუსტის მოთხოვნით.
თეთრი კორუნდის მიკროფხვნილის ევოლუცია ჩინეთის წარმოების განახლების მიკროკოსმოსია. როდესაც ზიბოს ძველმა ქარხანამ 3D ბეჭდვა გამოიყენა კალცინაციის ღუმელის ნაკადის ველის აღსადგენად და როდესაც ჩინეთის მეცნიერებათა აკადემიის გუნდმა ლაბორატორიაში მონოკრისტალური ალუმინის მიკროსფეროები დაამუშავა, ამ „მიკრომეტრული ომის“ შედეგი აღარ განისაზღვრებოდა მიმდინარე წარმოების სიმძლავრით, არამედ იმით, თუ ვის შეეძლო მომავალი წარმოების ქვაკუთხედის განსაზღვრა ნანომეტრიული სიზუსტით.