Valkoisen korundimikrojauheen tuleva kehityssuunta ja teknologinen läpimurto
Kävellessään Shenzhenissä sijaitsevaan tarkkuusvalmistuksen työpajaan Li Gong oli huolissaan mikroskoopista – litografiakoneiden linsseissä käytettyjen keraamisten alustojen erässä oli nanotason naarmuja pinnoillaan. Vaihdettuaan uuden vähäsuolaisenvalkoinen korundimikrojauhekiillotusnestettä valmistajan kanssa, naarmut katosivat ihmeellisesti. ”Tämä jauhe on kuin sillä olisi silmät, ja se 'puree' vain epätasaisuuksia vahingoittamatta alustaa!” Hän ei voinut olla läimäyttämättä päätään ja ihailematta. Tämä kohtaus heijastaa teknologista muutosta, jota valkoisen korundin mikrojauheteollisuus on käymässä läpi. Aiemmin pölyiset ”teollisuushampaat” muuttuvat ”nanoskalpelleiksi” huippuluokan valmistusta varten.
1. Alan nykyiset kipupisteet: Mikrojauheteollisuus muutoksen risteyksessä
Maailmanlaajuiset valkoisen korundin mikrojauheen markkinat näyttävät kukoistavan – Kiina suurimpana tuottajana vastaa yli 60 prosentista maailmanlaajuisesta tuotannosta, ja markkinoiden koko ylittää 10 miljardia vuonna 202227. Mutta kun kävelet tehdasalueelle Gongyissa Henanissa, pomot pudistelevat päätään varastolle: "Halpoja tuotteita ei voida myydä, eikä kalliita tuotteita voida valmistaa." Tämä paljastaa kaksi suurta ongelmaa alalla:
Halpojen tuotteiden ylikapasiteetti: Perinteiset mikrojauhetuotteet ovat pahasti homogenisoituneita, hintakilpailun pyörteessä ja voittomarginaali on laskenut alle 10 prosentin.
Huippuluokan tarjonta ei riitä:Puolijohdelaatuinen mikrojauheon edelleen riippuvainen tuonnista, ja tietyn kansainvälisen valmistajan 99,99 %:n puhtausasteeltaan olevaa tuotetta myydään jopa 500 000 yuanin tonnihinnalla, mikä on kahdeksan kertaa enemmän kuin kotimaisten tuotteiden.
Vakavampaa on se, että ympäristönsuojelun kirous kiristyy entisestään. Viime vuonna vanha tehdas Zibossa, Shandongissa, sai 1,8 miljoonan dollarin sakot kalsinointiuunin pakokaasujen standardin ylittämisestä. Pomo hymyili katkerasti: "Ympäristönsuojelukustannukset syövät voitot, mutta jos et asenna uusia laitteita, sinun on lopetettava toiminta!" 8 Kun jatkojalostusasiakkaat alkoivat vaatia hiilijalanjälkitodistuksia, laajamittaisen tuotannon aikakausi on siirtynyt lähtölaskentaan.
2. Teknologiset läpimurrot: Neljä taistelua on käynnissä
(1) Nanoskaalan valmistus: taistelu "mikrojauheen" muuttamisesta "hienoksi jauheeksi"
Hiukkaskokokilpailu: Johtavat yritykset ovat saavuttaneet alle 200 nanometrin mikrojauheiden massatuotannon, mikä on vain yhden ympyrän suurempi kuin uusi koronavirus (noin 100 nanometriä).
Dispersioteknologian läpimurto: Hanshou Jincheng Companyn patentoitu hydraulinen sedimentaatioluokitteluprosessi ratkaisee hiukkasten agglomeraation ongelman lisäämällä komposiittidispergointiainetta, joka puristaa saman tuote-erän hiukkaskokohajonnan ±30 prosentista ±5 prosentin tarkkuudelle.
Morfologian hallinta: Pallomaisuuden ansiosta mikrojauheen vierintäkitka voi korvata liukukitkan, ja kiillotusvaurioiden määrä laskee 70 %.6. Japanilaisen yrityksen insinööri kuvaili sitä seuraavasti: "Se on kuin soran korvaaminen lasihelmillä, ja naarmujen todennäköisyys luonnollisesti laskee romahtaen."
(2) Vähäsuolainen vallankumous: Puhtaus ratkaisee arvon
Puolijohdeteollisuus vihaa natriumioneja – suolajyvän kokoinen natriumkontaminaatio voi tuhota kokonaisen kiekon. Vähäsuolainen valkoinen korundijauhe (Na2O-pitoisuus ≤ 0,02 %) on noussut kuumaksi hyödykkeeksi:
Kaarisulatustekniikan päivitys: Inerttikaasusuojaussula otetaan käyttöön ja natriumin haihtumisnopeus kasvaa 40 %
Raaka-aineiden korvaamissuunnitelma: Kaoliinia käytetään bauksiitin korvaamiseen, ja natriumpitoisuus vähenee luonnollisesti yli 60 %
Vaikka tämän tyyppisen tuotteen hinta on kolme kertaa tavallista jauhetta korkeampi, sitä on pulaa. Jiangxin tehtaalla juuri tuotantoon otetulla vähäsuolaisisella linjalla on tilauksia vuoteen 2026 asti.
(3)Vihreä valmistusympäristönsuojelun pakottama viisaus
Raaka-aineiden kierrätys: Jätteiden hiomalaikkojen kierrätystekniikka voi nostaa jätejauheen kierrätysastetta 85 prosenttiin, mikä vähentää kustannuksia 4 000 juania tonnilta
Prosessivallankumous: Kuivajauheen valmistusprosessi korvaa märkämenetelmän kokonaan ja jätevesipäästöt vähenevät nollaan. Henanin yritykset ottivat käyttöön hukkalämmön talteenottojärjestelmän, ja energiankulutus laski 35 %.
Kiinteän jätteen muuntaminen: Liaochengin tehtaassa Shandongin maakunnassa jätekuonasta valmistettiin palonkestäviä rakennusmateriaaleja, mikä todellisuudessa tuotti kaksi miljoonaa yuania tuloja vuosittain. Tehtaan johtaja vitsaili: ”Ennen ympäristönsuojelu oli tapa ostaa turvallisuutta, mutta nyt se on uusi tapa ansaita rahaa.”
(4) Älykäs tuotanto: datalähtöinen tarkkuusloikka
Zhengzhou Xinlin digitaalisessa työpajassa suuri näyttö näyttää mikrojauheen hiukkaskokojakaumakäyrän reaaliajassa. ”Tekoälylajittelujärjestelmä voi dynaamisesti säätää ilmavirtausparametreja siten, että tuotteen kelpuutusaste nousee 82 prosentista 98 prosenttiin.” Tekninen johtaja osoitti käynnissä olevaa laitteistoa ja sanoi: 6. Laserhiukkaskokoanalysaattorin online-valvonta yhdistettynä koneoppimisalgoritmiin voi saavuttaa toisen tason palautteen laatuvaihteluista, jättäen täysin hyvästit perinteiselle ”jälkitarkastustilalle”.
3. Tulevaisuuden taistelukenttä: upea muodonmuutos hiomalaikoista siruiksi
Seuraava ”kultainen rata”valkoista korundimikrojauhetta avautuu”:
Puolijohdepakkaukset: käytetään piikiekkojen ohennukseen ja kiillotukseen, ja niiden vuosittainen maailmanlaajuinen kysynnän kasvuvauhti on yli 25 %.
Uusi energiakenttä: litiumparistojen erotuspinnoitemateriaalina, joka parantaa lämmönkestävyyttä ja ionijohtavuutta
Biolääketiede: Hammaskeraamisten restauraatioiden nanokiillotus, tarkkuusvaatimus 0,1 mikronia
Valkoisen korundimikrojauheen kehitys on pienoismalli Kiinan valmistuksen uudistumisesta. Kun Zibon vanha tehdas käytti 3D-tulostusta kalsinointiuunin virtauskentän uudelleenrakentamiseen ja kun Kiinan tiedeakatemian tiimi viljeli laboratoriossa yksikiteisiä alumiinioksidimikropalloja, tämän "mikrometrisodan" lopputulosta ei enää määritellyt nykyinen tuotantokapasiteetti, vaan se, kuka pystyisi määrittelemään tulevaisuuden nanometrin tarkkuudella tapahtuvan valmistuksen kulmakiven.