Przyszły kierunek rozwoju i przełom technologiczny w mikroproszku korundu białego
Wchodząc do precyzyjnego warsztatu produkcyjnego w Shenzhen, Li Gong martwił się o mikroskop – partia ceramicznych podłoży używanych do soczewek maszyn litograficznych miała na powierzchniach rysy na poziomie nano. Po wymianie nowo opracowanego podłoża o niskiej zawartości sodubiały mikroproszek korundowyPo użyciu płynu polerskiego u producenta, rysy zniknęły w cudowny sposób. „Ten proszek ma oczy i tylko „gryzie” nierówności, nie uszkadzając podłoża!”. Nie mógł się powstrzymać od uderzenia się w głowę i podziwu. Ta scena odzwierciedla transformację technologiczną, jaką przechodzi przemysł mikroproszków białego korundu. Niegdyś zakurzone „przemysłowe zęby” przekształcają się w „nanoskapele” do produkcji z najwyższej półki.
1. Aktualne problemy branży: Branża mikroproszków na rozdrożu transformacji
Globalny rynek mikroproszku białego korundu wydaje się dynamicznie rozwijać – Chiny, jako największy producent, odpowiadają za ponad 60% światowej produkcji, a wielkość rynku przekroczy 10 miliardów w 2022 roku. Jednak wchodząc do fabryki w Gongyi w prowincji Henan, szefowie kręcą głowami na widok stanu magazynowego: „Tanich towarów nie da się sprzedać, a towarów wysokiej jakości nie da się wyprodukować”. To ujawnia dwa główne dylematy w branży:
Nadwyżka mocy produkcyjnych na niskim poziomie: Tradycyjne produkty w postaci mikroproszków są poważnie ujednolicone, uwikłane w wir wojny cenowej, a marża zysku spadła poniżej 10%
Zaopatrzenie wysokiej klasy jest niewystarczające:Mikroproszek klasy półprzewodnikowejnadal opiera się na imporcie, a produkt pewnego międzynarodowego producenta o czystości 99,99% sprzedawany jest po cenie do 500 000 juanów za tonę, co stanowi 8-krotność ceny produktów krajowych
Co gorsza, klątwa ochrony środowiska zaostrza się coraz bardziej. W zeszłym roku stara fabryka w Zibo w prowincji Szantung została ukarana grzywną w wysokości 1,8 miliona dolarów za przekroczenie norm emisji spalin z pieca do kalcynacji. Szef uśmiechnął się gorzko: „Koszty ochrony środowiska pochłaniają zyski, ale jeśli nie zainstalujecie nowego sprzętu, musicie zamknąć!”. 8 Kiedy odbiorcy zaczęli wymagać certyfikatów emisji dwutlenku węgla, era masowej produkcji weszła w fazę odliczania.
2. Przełomy technologiczne: Trwają cztery bitwy
(1) Preparatyka nanoskalowa: walka o przekształcenie „mikroproszku” w „drobny proszek”
Konkurencja w zakresie wielkości cząsteczek: Wiodące firmy osiągnęły masową produkcję mikroproszków o wielkości poniżej 200 nanometrów, co stanowi tylko jeden okrąg większy od wielkości nowego koronawirusa (około 100 nanometrów).
Przełom w technologii dyspersji: opatentowany przez firmę Hanshou Jincheng Company proces klasyfikacji opartej na sedymentacji hydraulicznej rozwiązuje problem aglomeracji cząstek poprzez dodanie złożonego dyspergatora, co pozwala na kompresję dyspersji wielkości cząstek tej samej partii produktów z ±30% do ±5%.
Kontrola morfologii: Sferykalizacja pozwala na zastąpienie tarcia ślizgowego tarciem tocznym mikroproszku, a wskaźnik uszkodzeń podczas polerowania spada o 70%. Inżynier z japońskiej firmy opisał to następująco: „To jak zastąpienie żwiru szklanymi kulkami, a prawdopodobieństwo zarysowań naturalnie spada”.
(2) Niska rewolucja sodu: Czystość decyduje o wartości
Branża półprzewodników nie znosi jonów sodu – zanieczyszczenie sodem wielkości ziarenka soli może zniszczyć cały wafel. Proszek białego korundu o niskiej zawartości sodu (zawartość Na2O ≤ 0,02%) stał się gorącym towarem:
Modernizacja technologii topienia łukowego: zastosowano topienie w osłonie gazu obojętnego, a szybkość ulatniania się sodu zwiększono o 40%
Plan zastąpienia surowców: Kaolin jest używany w celu zastąpienia boksytu, a zawartość sodu jest naturalnie zmniejszona o ponad 60%.
Chociaż cena tego typu produktu jest trzykrotnie wyższa niż zwykłego proszku, jest on deficytowy. Linia produktów o niskiej zawartości sodu, która właśnie trafiła do produkcji w fabryce w Jiangxi, ma zamówienia do 2026 roku.
(3)Zielona produkcja:mądrość wymuszona ochroną środowiska
Recykling surowców: Technologia recyklingu zużytych ściernic może zwiększyć wskaźnik recyklingu odpadowego proszku do 85%, co pozwala obniżyć koszty o 4000 juanów na tonę
Rewolucja w procesie: suchy proces produkcji proszku całkowicie zastępuje metodę mokrą, a emisja ścieków zostaje zredukowana do zera. Przedsiębiorstwa Henan wprowadziły system odzysku ciepła odpadowego, co zmniejszyło zużycie energii o 35%.
Przetwarzanie odpadów stałych: Fabryka w Liaocheng w prowincji Szantung przetwarzała żużel odpadowy na ognioodporne materiały budowlane, co generowało 2 miliony juanów przychodu rocznie. Szef zażartował: „Wcześniej ochrona środowiska była sposobem na zakup bezpieczeństwa, ale teraz to nowy sposób na zarabianie pieniędzy”.
(4) Inteligentna produkcja: skok precyzji oparty na danych
W cyfrowym warsztacie Zhengzhou Xinli, duży ekran wyświetla w czasie rzeczywistym krzywą rozkładu wielkości cząstek mikroproszku. „System sortowania oparty na sztucznej inteligencji (AI) może dynamicznie dostosowywać parametry przepływu powietrza, dzięki czemu wskaźnik kwalifikacji produktu wzrasta z 82% do 98%”. Dyrektor techniczny, wskazując na działający sprzęt, powiedział: „6. Monitorowanie online laserowego analizatora wielkości cząstek w połączeniu z algorytmem uczenia maszynowego pozwala uzyskać informacje zwrotne na drugim poziomie dotyczące wahań jakości, całkowicie eliminując tradycyjny tryb „poinspekcji”.
3. Przyszłe pole bitwy: wspaniała transformacja od ściernic do wiórów
Następny „złoty tor„białego mikroproszku korundu otwiera się:
Obudowy półprzewodnikowe: stosowane do pocieniania i polerowania płytek krzemowych, przy rocznym globalnym wzroście popytu na poziomie ponad 25%
Nowe pole energetyczne: jako materiał powłokowy separatora baterii litowych, poprawiający odporność na ciepło i przewodnictwo jonowe
Biomedycyna: Nanopolerowanie ceramicznych wypełnień stomatologicznych z dokładnością 0,1 mikrona
Ewolucja mikroproszku białego korundu to mikrokosmos modernizacji chińskiej produkcji. Kiedy stara fabryka w Zibo wykorzystała druk 3D do przebudowy pola przepływu pieca kalcynacyjnego, a zespół Chińskiej Akademii Nauk wyhodował w laboratorium monokrystaliczne mikrosfery tlenku glinu, wynik tej „wojny o mikrometry” nie był już determinowany przez obecne moce produkcyjne, ale przez to, kto będzie w stanie zdefiniować kamień węgielny przyszłej produkcji z nanometrową precyzją.