Ақ корунд микроұнтағының болашақ даму бағыты және технологиялық серпілісі
Шэньчжэньдегі дәлдік өндірісі шеберханасына кіріп бара жатып, Ли Гун микроскоп туралы алаңдады – литографиялық машина линзалары үшін қолданылатын керамикалық негіздердің бір партиясының бетінде нано деңгейлі сызаттар болды. Жаңадан жасалған төмен натрийлі микроскопты ауыстырғаннан кейінақ корунд микроұнтағыӨндірушіге жылтырату сұйықтығын беріп, сызаттар керемет түрде жоғалып кетті. «Бұл ұнтақтың көздері бар сияқты, және ол тек негізге зақым келтірмей, тек кедір-бұдырларды «шағады»!» Ол басын шапалақтап, таңданбай тұра алмады. Бұл көрініс ақ корунд микроұнтағы өнеркәсібінің технологиялық трансформациясын көрсетеді. Бір кездері шаң басқан «өнеркәсіптік тістер» жоғары деңгейлі өндіріс үшін «нано скальпельдерге» айналуда.
1. Қазіргі саланың қиындықтары: Трансформацияның қиылысындағы микроұнтақ өнеркәсібі
Әлемдік ақ корунд микроұнтағы нарығы қарқынды дамып келе жатқан сияқты – ең ірі өндіруші ретінде Қытай әлемдік өндірістің 60%-дан астамын құрайды, ал нарық көлемі 2022-2027 жылдары 10 миллиардтан асады. Бірақ Хенанның Гунъи қаласындағы зауыт аймағына кіргенде, бастықтар қордағы тауарларға бастарын шайқайды: «Арзан тауарларды сатуға болмайды, ал жоғары сапалы тауарларды жасауға болмайды». Бұл саладағы екі негізгі дилемманы ашады:
Төменгі деңгейдегі артық қуат: Дәстүрлі микроұнтақ өнімдері айтарлықтай гомогенденді, баға соғысы құйынына түсіп қалды және пайда маржасы 10%-дан төмен түсті.
Жоғары сапалы тауарлар жеткіліксіз:Жартылай өткізгіштік микро ұнтақәлі де импортқа тәуелді, ал белгілі бір халықаралық өндірушінің 99,99% таза өнімі тоннасына 500 000 юаньға дейін сатылады, бұл отандық өнімдерден 8 есе көп.
Одан да маңыздысы, қоршаған ортаны қорғау қарғысы күшейіп келеді. Өткен жылы Шаньдун провинциясының Цзыбо қаласындағы ескі зауытқа пештің пайдаланылған газын күйдіру стандартынан асып кеткені үшін 1,8 миллион айыппұл салынды. Бастығы ащы күлімсіреп: «Қоршаған ортаны қорғау шығындары пайданы жейді, бірақ егер сіз жаңа жабдық орнатпасаңыз, жабуға тура келеді!» 8 Төменгі ағындағы тұтынушылар көміртегі ізі сертификаттарын талап ете бастаған кезде, кең көлемді өндіріс дәуірі кері санаққа енді.
2. Технологиялық жетістіктер: Төрт шайқас жүріп жатыр
(1) Наноөлшемді дайындау: «микроұнтақты» «ұсақ ұнтаққа» айналдыру үшін күрес
Бөлшектердің өлшемі бойынша бәсекелестік: Жетекші компаниялар 200 нанометрден төмен микроұнтақтарды жаппай өндіруге қол жеткізді, бұл жаңа коронавирустан (шамамен 100 нанометр) бір шеңбер ғана үлкен.
Дисперсиялық технологиядағы серпіліс: Hanshou Jincheng компаниясының патенттелген гидравликалық тұндыру жіктеу процесі құрама диспергатор қосу арқылы бөлшектердің агломерация мәселесін шешеді, сол өнім партиясының бөлшектер мөлшерінің дисперсиясын ±30%-дан ±5%-ға дейін қысады.
Морфологияны бақылау: Сфералық өңдеу микроұнтақты илемдеу үйкелісіне сырғанау үйкелісін ауыстыруға мүмкіндік береді, ал жылтырату кезіндегі зақымдану деңгейі 70%-ға төмендейді.6. Жапон компаниясының инженері мұны былай сипаттады: «Бұл қиыршық тасты шыны моншақтармен ауыстыру сияқты, ал сызаттардың пайда болу ықтималдығы табиғи түрде төмендейді».
(2) Натрийдің төмен айналымы: Тазалық құндылықты анықтайды
Жартылай өткізгіштер өнеркәсібі натрий иондарын жек көреді – тұз түйірінің көлеміндей натрий ластануы бүкіл пластинаны бұзуы мүмкін. Натрийі аз ақ корунд ұнтағы (Na2O мөлшері ≤ 0,02%) танымал тауарға айналды:
Доғалық балқыту технологиясын жаңарту: Инертті газдан қорғайтын балқыту енгізілді, ал натрийдің булану жылдамдығы 40%-ға артты.
Шикізатты алмастыру жоспары: бокситті ауыстыру үшін каолин қолданылады, ал натрий мөлшері табиғи түрде 60%-дан астамға азаяды.
Бұл өнім түрінің бағасы кәдімгі ұнтақтан 3 есе жоғары болғанымен, ол тапшы. Цзянсидегі зауытта жаңа ғана өндіріске енгізілген натрий мөлшері аз желіге 2026 жылға дейін тапсырыс бар.
(3)Жасыл өндірісқоршаған ортаны қорғауға мәжбүрлейтін даналық
Шикізатты қайта өңдеу: Қалдықтарды ұнтақтау дөңгелегін қайта өңдеу технологиясы қалдық ұнтақты қайта өңдеу жылдамдығын 85%-ға дейін арттыра алады, бұл құнын тоннасына 4000 юаньға төмендетеді.
Процесс төңкерісі: құрғақ ұнтақ дайындау процесі ылғалды әдісті толығымен алмастырады, ал ағынды сулардың ағуы нөлге дейін азаяды. Хенан кәсіпорындары қалдық жылуды қалпына келтіру жүйесін енгізіп, энергия тұтынуды 35%-ға төмендетті.
Қатты қалдықтарды өңдеу: Шаньдун провинциясының Ляочэн қаласындағы зауыт қалдық шлактарды отқа төзімді құрылыс материалдарына айналдырды, бұл іс жүзінде жыл сайын 2 миллион юань кіріс әкелді. Басшы әзілдеп: «Бұрын қоршаған ортаны қорғау қауіпсіздікті сатып алудың бір жолы болса, қазір бұл ақша табудың жаңа тәсілі», - деді.
(4) Ақылды өндіріс: деректерге негізделген дәлдік секірісі
Чжэнчжоу Синлидің сандық шеберханасында үлкен экран микроұнтақтың бөлшектер мөлшерінің таралу қисығын нақты уақыт режимінде көрсетеді. «Жасанды интеллект сұрыптау жүйесі ауа ағынының параметрлерін динамикалық түрде реттей алады, сондықтан өнімнің біліктілік деңгейі 82%-дан 98%-ға дейін көтеріледі». Техникалық директор жұмыс істеп тұрған жабдықты нұсқап, былай деді: 6. Лазерлік бөлшектер мөлшері анализаторын онлайн бақылау машиналық оқыту алгоритмімен біріктіріліп, сапа ауытқулары бойынша екінші деңгейлі кері байланысқа қол жеткізе алады, дәстүрлі «тексеруден кейінгі» режиммен толығымен қоштасады.
3. Болашақ шайқас алаңы: тегістеу дөңгелектерінен жаңқаларға дейінгі керемет өзгеріс
Келесі «алтын жол«Ақ корунд микроұнтағы ашылуда:»
Жартылай өткізгіш қаптама: кремний пластиналарын жұқару және жылтырату үшін қолданылады, жылдық әлемдік сұраныстың өсу қарқыны 25%-дан асады.
Жаңа энергетикалық өріс: литий батареясын бөлетін жабын материалы ретінде, жылуға төзімділікті және ион өткізгіштігін жақсартады
Биомедициналық: 0,1 микрон дәлдік талабымен тіс керамикалық қалпына келтірулерін наножылтырату
Ақ корунд микроұнтағының эволюциясы Қытай өндірісін жаңғыртудың микроәлемі болып табылады. Цзыбодағы ескі зауыт күйдіру пешінің ағын өрісін қалпына келтіру үшін 3D басып шығаруды қолданған кезде және Қытай Ғылым академиясының командасы зертханада монокристалды алюминий оксидінің микросфераларын өсірген кезде, бұл «микрометрлік соғыстың» нәтижесі енді қазіргі өндіріс қуатымен емес, болашақ өндірістің негізін нанометрлік дәлдікпен кім анықтай алатынымен анықталды.