Budúci smer vývoja a technologický prielom bieleho korundového mikroprášku
Keď Li Gong vošiel do dielne presnej výroby v Šen-čene, mal obavy o mikroskop – várka keramických substrátov používaných na šošovky litografických strojov mala na svojom povrchu nanoúrovňové škrabance. Po výmene novovyvinutého materiálu s nízkym obsahom sodíkabiely korundový mikroprášokleštiacou tekutinou s výrobcom škrabance zázračne zmizli. „Tento prášok je, akoby mal oči, a iba ‚zahryzne‘ hrbole bez toho, aby poškodil substrát!“ Nemohol si pomôcť, pleskol si hlavu a obdivoval. Táto scéna odráža technologickú transformáciu, ktorou prechádza priemysel s bielym korundovým mikropráškom. Kedysi zaprášené „priemyselné zuby“ sa transformujú na „nano skalpely“ pre špičkovú výrobu.
1. Aktuálne problémové body odvetvia: Priemysel mikropráškov na križovatke transformácie
Zdá sa, že globálny trh s mikropráškom bieleho korundu zažíva boom – Čína ako najväčší producent predstavuje viac ako 60 % svetovej produkcie a veľkosť trhu v roku 2022227 prekročí 10 miliárd. Keď však vojdete do areálu továrne v Gongyi v provincii Henan, šéfovia krútia hlavami nad zásobami: „Lacný tovar sa nedá predať a luxusný tovar sa nedá vyrobiť.“ To odhaľuje dve hlavné dilemy v tomto odvetví:
Nadmerná kapacita v nízkom cenovom segmente: Tradičné mikropráškové produkty sú výrazne homogenizované, zachytené vo víre cenovej vojny a zisková marža klesla pod 10 %.
Dodávka špičkových produktov je nedostatočná:Mikroprášok polovodičovej kvalitystále závisí od dovozu a produkt istého medzinárodného výrobcu s čistotou 99,99 % sa predáva za cenu až 500 000 juanov za tonu, čo je 8-krát viac ako domáce produkty
Ešte vážnejšie je, že kliatba ochrany životného prostredia sa čoraz viac sprísňuje. Minulý rok dostala stará továreň v Zibo v provincii Shandong pokutu 1,8 milióna za prekročenie normy pre výfukové plyny z kalcinačných pecí. Šéf sa trpko usmial: „Náklady na ochranu životného prostredia požierajú zisky, ale ak nenainštalujete nové zariadenia, musíte zatvoriť!“ 8 Keď zákazníci v následných fázach výroby začali požadovať certifikáty uhlíkovej stopy, éra rozsiahlej výroby vstúpila do odpočítavania.
2. Technologické prielomy: Prebiehajú štyri bitky
(1) Príprava v nanorozmeroch: boj o premenu „mikroprášku“ na „jemný prášok“
Konkurencia vo veľkosti častíc: Popredné spoločnosti dosiahli masovú výrobu mikropráškov s veľkosťou pod 200 nanometrov, čo je len o jeden kruh väčšie ako nový koronavírus (približne 100 nanometrov).
Prelom v disperznej technológii: Patentovaný proces klasifikácie hydraulickou sedimentáciou spoločnosti Hanshou Jincheng rieši problém aglomerácie častíc pridaním kompozitného dispergačného činidla, čím sa disperzia veľkosti častíc tej istej šarže produktov stláča z ±30 % na ±5 %.
Riadenie morfológie: Sferikalizácia umožňuje nahradiť klzné trenie valivým trením mikroprášku a miera poškodenia leštením klesá o 70 %.6. Inžinier z japonskej spoločnosti to opísal takto: „Je to ako nahradiť štrk sklenenými korálkami a pravdepodobnosť škrabancov prirodzene klesá.“
(2) Revolúcia s nízkym obsahom sodíka: Čistota určuje hodnotu
Polovodičový priemysel nenávidí sodíkové ióny – kontaminácia sodíkom o veľkosti zrnka soli môže zničiť celú doštičku. Biely korund s nízkym obsahom sodíka (obsah Na2O ≤ 0,02 %) sa stal žiadaným artiklom:
Modernizácia technológie oblúkového tavenia: Používa sa ochrana inertného plynu pri tavení a miera odparovania sodíka sa zvyšuje o 40 %.
Plán nahradenia surovín: Kaolín sa používa ako náhrada bauxitu a obsah sodíka sa prirodzene znižuje o viac ako 60 %.
Hoci je cena tohto typu produktu trikrát vyššia ako cena bežného prášku, je ho nedostatok. Linka s nízkym obsahom sodíka, ktorá bola práve uvedená do výroby v továrni v Jiangxi, má objednávky do roku 2026.
(3)Zelená výrobamúdrosť vynútená ochranou životného prostredia
Recyklácia surovín: Technológia recyklácie odpadových brúsnych kotúčov môže zvýšiť mieru recyklácie odpadového prášku na 85 %, čím sa znížia náklady o 4 000 juanov na tonu.
Revolúcia v procese: Proces výroby suchého prášku úplne nahrádza mokrú metódu a vypúšťanie odpadových vôd sa znižuje na nulu. Podniky v provincii Henan zaviedli systém spätného získavania odpadového tepla a spotreba energie klesla o 35 %.
Transformácia tuhého odpadu: Továreň v Liaocheng v provincii Shandong premenila odpadovú trosku na ohňovzdorné stavebné materiály, ktoré v skutočnosti každý rok generovali tržby vo výške 2 miliónov juanov. Šéf zavtipkoval: „Predtým bola ochrana životného prostredia spôsobom, ako si kúpiť bezpečnosť, ale teraz je to nový spôsob, ako zarobiť peniaze.“
(4) Inteligentná výroba: presný skok riadený dátami
V digitálnej dielni spoločnosti Zhengzhou Xinli sa na veľkej obrazovke zobrazuje krivka distribúcie veľkosti častíc mikroprášku v reálnom čase. „Systém triedenia s umelou inteligenciou dokáže dynamicky upravovať parametre prúdenia vzduchu tak, aby sa miera kvalifikácie produktu zvýšila z 82 % na 98 %.“ Technický riaditeľ ukázal na bežiace zariadenie a povedal: 6. Online monitorovanie laserového analyzátora veľkosti častíc v kombinácii s algoritmom strojového učenia dokáže dosiahnuť spätnú väzbu druhej úrovne o výkyvoch kvality, čím sa úplne odmieta tradičný režim „po kontrole“.
3. Bojisko budúcnosti: nádherná premena z brúsnych kotúčov na triesky
Ďalší „zlatá stopa„mikroprášku bieleho korundu sa otvára:
Polovodičové obaly: používajú sa na riedenie a leštenie kremíkových doštičiek s ročnou mierou rastu globálneho dopytu viac ako 25 %
Nové energetické pole: ako povlakový materiál pre separátor lítiových batérií, zlepšujúci tepelnú odolnosť a vodivosť iónov
Biomedicína: Nanoleštenie keramických zubných výplní s presnosťou 0,1 mikrónu
Vývoj bieleho korundového mikroprášku je mikrokozmom modernizácie čínskej výroby. Keď stará továreň v Zibo použila 3D tlač na obnovu prúdového poľa kalcinačnej pece a keď tím z Čínskej akadémie vied v laboratóriu kultivoval monokryštalické mikroguľôčky oxidu hlinitého, výsledok tejto „mikrometrovej vojny“ už nebol určený súčasnou výrobnou kapacitou, ale tým, kto dokázal definovať základný kameň budúcej výroby s nanometrovou presnosťou.