Fremtidig utviklingsretning og teknologisk gjennombrudd for hvitt korundmikropulver
Da Li Gong gikk inn i et presisjonsproduksjonsverksted i Shenzhen, var han bekymret for mikroskopet – et parti keramiske substrater som brukes til litografimaskinlinser hadde nanonivåriper på overflatene. Etter å ha erstattet det nyutviklede lavnatriuminnholdethvitt korundmikropulverpoleringsvæske hos en produsent, forsvant ripene mirakuløst. «Dette pulveret er som om det har øyne, og det 'biter' bare i humpene uten å skade underlaget!» Han kunne ikke la være å slå seg i hodet og beundre. Denne scenen gjenspeiler den teknologiske transformasjonen som mikropulverindustrien for hvitt korund gjennomgår. De en gang støvete «industrielle tennene» forvandles til «nano-skalpeller» for avansert produksjon.
1. Nåværende smertepunkter i bransjen: Mikropulverindustrien ved et transformasjonsveiskille
Det globale markedet for hvitt korund-mikropulver ser ut til å blomstre – Kina, som den største produsenten, står for mer enn 60 % av den globale produksjonen, og markedsstørrelsen vil overstige 10 milliarder i 2022227. Men når du går inn i fabrikkområdet i Gongyi, Henan, rister sjefene på hodet av varelageret: «Lavprisede varer kan ikke selges, og eksklusive varer kan ikke produseres.» Dette avslører to store dilemmaer i bransjen:
Lav overkapasitet: Tradisjonelle mikropulverprodukter er sterkt homogenisert, fanget i en priskrigsvirvel, og fortjenestemarginen har falt under 10 %
Tilbudet på toppnivå er ikke tilstrekkelig:Mikropulver av halvlederkvaliteter fortsatt avhengig av import, og en viss internasjonal produsents produkt med 99,99 % renhet selges til en pris på opptil 500 000 yuan per tonn, som er 8 ganger høyere enn innenlandske produkter
Det som er enda mer alvorlig er at miljøvernforbannelsen blir stadig strengere. I fjor ble en gammel fabrikk i Zibo, Shandong, bøtelagt 1,8 millioner for å ha overskredet standarden for avgass fra kalsineringsovner. Sjefen smilte bittert: «Miljøvernkostnader spiser opp fortjenesten, men hvis du ikke installerer nytt utstyr, må du legge ned!» 8 Da nedstrømskunder begynte å kreve karbonavtrykksertifikater, har nedtellingen startet.
2. Teknologiske gjennombrudd: Fire kamper er i gang
(1) Nanoskalaforberedelse: kampen for å gjøre «mikropulver» om til «fint pulver»
Konkurranse om partikkelstørrelse: Ledende selskaper har oppnådd masseproduksjon av mikropulver under 200 nanometer, som bare er én sirkel større enn det nye koronaviruset (omtrent 100 nanometer).
Gjennombrudd innen dispersjonsteknologi: Hanshou Jincheng Companys patenterte hydrauliske sedimenteringsklassifiseringsprosess løser problemet med partikkelagglomerering ved å tilsette et komposittdispergeringsmiddel, som komprimerer partikkelstørrelsesdispersjonen til samme produktbatch fra ±30 % til innenfor ±5 %.
Morfologikontroll: Sfæriskgjøring gjør at mikropulvervalsefriksjon erstatter glidefriksjon, og poleringsskaderaten synker med 70 %.6. En ingeniør fra et japansk selskap beskrev det slik: «Det er som å erstatte grus med glassperler, og sannsynligheten for riper synker naturlig.»
(2) Lav natriumrevolusjon: Renhet bestemmer verdien
Halvlederindustrien hater natriumioner – en natriumforurensning på størrelse med et saltkorn kan ødelegge en hel wafer. Hvitt korundpulver med lavt natriuminnhold (Na2O-innhold ≤ 0,02 %) har blitt en populær vare:
Oppgradering av lysbuesmelteteknologi: Smelting med inert gassbeskyttelse er tatt i bruk, og natriumfordampningshastigheten økes med 40 %
Plan for erstatning av råvarer: Kaolin brukes til å erstatte bauxitt, og natriuminnholdet reduseres naturlig med mer enn 60 %
Selv om prisen på denne typen produkt er tre ganger høyere enn for vanlig pulver, er det mangelvare. Lavnatriumlinjen som nettopp ble satt i produksjon i en fabrikk i Jiangxi har bestillinger frem til 2026.
(3)Grønn produksjonvisdom tvunget av miljøvern
Resirkulering av råvarer: Resirkuleringsteknologi for slipeskiver kan øke resirkuleringsgraden for avfallspulver til 85 %, noe som reduserer kostnadene med 4000 yuan per tonn.
Prosesrevolusjon: Tørrpulverproduksjon erstatter våtmetoden fullstendig, og utslipp av avløpsvann reduseres til null. Henan-bedrifter introduserte et system for gjenvinning av spillvarme, og energiforbruket falt med 35 %.
Transformasjon av fast avfall: En fabrikk i Liaocheng i Shandong-provinsen gjorde om avfallsslagg til brannsikre byggematerialer, noe som faktisk genererte 2 millioner yuan i inntekter hvert år. Sjefen spøkte: «Før var miljøvern en måte å kjøpe sikkerhet på, men nå er det en ny måte å tjene penger på.»
(4) Intelligent produksjon: datadrevet presisjonssprang
I det digitale verkstedet til Zhengzhou Xinli viser den store skjermen partikkelstørrelsesfordelingskurven til mikropulveret i sanntid. «AI-sorteringssystemet kan dynamisk justere luftstrømsparametrene, slik at produktkvalifiseringsraten stiger fra 82 % til 98 %.» Den tekniske direktøren pekte på utstyret som kjører og sa 6. Online-overvåkingen av laserpartikkelstørrelsesanalysatoren kombinert med maskinlæringsalgoritmen kan oppnå tilbakemeldinger på andre nivå om kvalitetssvingninger, og dermed si farvel til den tradisjonelle «etterinspeksjon»-modusen.
3. Fremtidens slagmark: en nydelig transformasjon fra slipeskiver til flis
Den neste «gyllen bane"av hvitt korundmikropulver åpner seg:
Halvlederpakking: brukes til tynning og polering av silisiumskiver, med en årlig global etterspørselsvekst på mer enn 25 %
Nytt energifelt: som et beleggmateriale for separatorer av litiumbatterier, forbedrer varmebestandigheten og ionledningsevnen
Biomedisinsk: Nanopolering av keramiske tannrestaureringer, med et nøyaktighetskrav på 0,1 mikron
Utviklingen av hvitt korund-mikropulver er et mikrokosmos av Kinas oppgradering av produksjonen. Da den gamle fabrikken i Zibo brukte 3D-printing til å gjenoppbygge strømningsfeltet i kalsineringsovnen, og da teamet fra det kinesiske vitenskapsakademiet dyrket enkrystall-alumina-mikrosfærer i laboratoriet, ble ikke utfallet av denne «mikrometerkrigen» lenger bestemt av dagens produksjonskapasitet, men av hvem som kunne definere hjørnesteinen i fremtidig produksjon med nanometerpresisjon.