جهت توسعه آینده و پیشرفت تکنولوژیکی میکروپودر کورندوم سفید
لی گونگ با ورود به یک کارگاه تولید دقیق در شنژن، نگران میکروسکوپ بود - دسته‌ای از زیرلایه‌های سرامیکی مورد استفاده برای لنزهای دستگاه لیتوگرافی، خراش‌هایی در سطح نانو روی سطوح خود داشتند. پس از جایگزینی سدیم کمِ تازه توسعه‌یافتهمیکروپودر کوراندوم سفیدبا استفاده از مایع جلادهنده، خراش‌ها به طرز معجزه‌آسایی ناپدید شدند. «این پودر انگار چشم دارد و فقط برآمدگی‌ها را «گاز می‌گیرد» بدون اینکه به زیرلایه آسیبی برساند!» او نتوانست جلوی خودش را بگیرد و سرش را به نشانه تحسین تکان دهد. این صحنه نشان دهنده تحول تکنولوژیکی است که صنعت میکروپودر کوراندوم سفید در حال تجربه آن است. «دندان‌های صنعتی» که زمانی غبارآلود بودند، در حال تبدیل شدن به «نانو چاقوی جراحی» برای تولید پیشرفته هستند.
۱. نقاط ضعف فعلی صنعت: صنعت پودر میکرو در چهارراه تحول
به نظر می‌رسد بازار جهانی پودر میکرونیزه کوراندوم سفید رونق گرفته است - چین، به عنوان بزرگترین تولیدکننده، بیش از 60 درصد از تولید جهانی را به خود اختصاص داده است و اندازه بازار در سال 2022-227 از 10 میلیارد دلار فراتر خواهد رفت. اما وقتی وارد محوطه کارخانه در گونگی، هنان می‌شوید، رؤسا سر خود را به نشانه اعتراض به موجودی تکان می‌دهند: «کالاهای ارزان قیمت را نمی‌توان فروخت و کالاهای گران‌قیمت را نمی‌توان ساخت.» این موضوع دو معضل عمده در صنعت را آشکار می‌کند:
ظرفیت مازاد در سطح پایین: محصولات پودر میکرو سنتی به شدت همگن شده‌اند، در گرداب جنگ قیمت گرفتار شده‌اند و حاشیه سود به زیر 10 درصد کاهش یافته است.
عرضه کالاهای لوکس کافی نیست:پودر میکرو نیمه هادیهنوز به واردات متکی است و محصول خلوص ۹۹.۹۹٪ یک تولیدکننده بین‌المللی خاص با قیمتی تا ۵۰۰۰۰۰ یوان در هر تن فروخته می‌شود که ۸ برابر محصولات داخلی است.
جدی‌تر این است که نفرین حفاظت از محیط زیست هر روز شدیدتر می‌شود. سال گذشته، یک کارخانه قدیمی در زیبو، شاندونگ، به دلیل تخطی از استاندارد کلسیناسیون گاز خروجی کوره، ۱.۸ میلیون دلار جریمه شد. رئیس با لبخندی تلخ گفت: «هزینه‌های حفاظت از محیط زیست سود را می‌بلعد، اما اگر تجهیزات جدید نصب نکنید، باید تعطیل شوید!» ۸ وقتی مشتریان پایین‌دستی شروع به درخواست گواهی ردپای کربن کردند، دوران تولید گسترده وارد شمارش معکوس شده است.
۲. پیشرفت‌های تکنولوژیکی: چهار نبرد در جریان است
(1) آماده‌سازی در مقیاس نانو: نبرد برای تبدیل «میکرو پودر» به «پودر ریز»
رقابت در اندازه ذرات: شرکت‌های پیشرو به تولید انبوه پودرهای میکرو با اندازه زیر ۲۰۰ نانومتر دست یافته‌اند که تنها یک دایره بزرگتر از ویروس کرونای جدید (حدود ۱۰۰ نانومتر) است.
پیشرفت چشمگیر در فناوری پراکندگی: فرآیند طبقه‌بندی رسوب هیدرولیکی ثبت اختراع شده توسط شرکت هانشو جینچنگ، مشکل تجمع ذرات را با افزودن یک پراکنده‌ساز ترکیبی حل می‌کند و پراکندگی اندازه ذرات همان دسته از محصولات را از ±30٪ به حدود ±5٪ کاهش می‌دهد.
کنترل ریخت‌شناسی: کروی‌سازی اجازه می‌دهد اصطکاک غلتشی میکروپودر جایگزین اصطکاک لغزشی شود و میزان آسیب ناشی از پرداخت تا 70 درصد کاهش یابد.6. یک مهندس از یک شرکت ژاپنی آن را اینگونه توصیف کرد: «مثل این است که شن را با دانه‌های شیشه‌ای جایگزین کنید و احتمال خراش به طور طبیعی کاهش می‌یابد.»
(2) انقلاب کم سدیم: خلوص، ارزش را تعیین می‌کند
صنعت نیمه‌هادی از یون‌های سدیم متنفر است - آلودگی سدیم به اندازه یک دانه نمک می‌تواند کل ویفر را از بین ببرد. پودر کوراندوم سفید کم سدیم (محتوای Na2O ≤ 0.02%) به کالایی داغ تبدیل شده است:
ارتقاء فناوری ذوب قوسی: ذوب با محافظت گاز بی‌اثر اتخاذ شده و میزان تبخیر سدیم 40٪ افزایش یافته است.
طرح جایگزینی مواد اولیه: از کائولن برای جایگزینی بوکسیت استفاده می‌شود و میزان سدیم به طور طبیعی بیش از 60٪ کاهش می‌یابد.
اگرچه قیمت این نوع محصول ۳ برابر بیشتر از پودر معمولی است، اما عرضه آن کم است. خط تولید کم‌سدیم که به تازگی در کارخانه‌ای در جیانگشی به تولید رسیده است، تا سال ۲۰۲۶ سفارش دارد.
(3)تولید سبزخرد ناشی از حفاظت از محیط زیست
بازیافت مواد اولیه: فناوری بازیافت چرخ سنگ‌زنی ضایعاتی می‌تواند میزان بازیافت پودر ضایعاتی را به ۸۵ درصد افزایش دهد و هزینه را ۴۰۰۰ یوان در هر تن کاهش دهد.
انقلاب فرآیند: فرآیند تولید پودر خشک به طور کامل جایگزین روش تر شد و میزان تخلیه فاضلاب به صفر رسید. شرکت‌های هنان سیستم بازیابی گرمای تلف شده را معرفی کردند و مصرف انرژی 35 درصد کاهش یافت.
تبدیل زباله‌های جامد: کارخانه‌ای در لیائوچنگ، استان شاندونگ، سرباره زباله را به مصالح ساختمانی نسوز تبدیل کرد که در واقع سالانه ۲ میلیون یوان درآمد ایجاد می‌کرد. رئیس کارخانه به شوخی گفت: «قبلاً، حفاظت از محیط زیست راهی برای خرید ایمنی بود، اما اکنون راهی جدید برای کسب درآمد است.»
(4) تولید هوشمند: جهش دقیق مبتنی بر داده
در کارگاه دیجیتال ژنگژو شینلی، صفحه نمایش بزرگ، منحنی توزیع اندازه ذرات میکروپودر را به صورت بلادرنگ نشان می‌دهد. «سیستم مرتب‌سازی هوش مصنوعی می‌تواند پارامترهای جریان هوا را به صورت پویا تنظیم کند، به طوری که نرخ صلاحیت محصول از ۸۲٪ به ۹۸٪ افزایش می‌یابد.» مدیر فنی به تجهیزات در حال اجرا اشاره کرد و گفت ۶. نظارت آنلاین بر آنالیزور اندازه ذرات لیزری همراه با الگوریتم یادگیری ماشین می‌تواند بازخورد سطح دوم را در مورد نوسانات کیفیت به دست آورد و به طور کامل با حالت سنتی «پس از بازرسی» خداحافظی کند.
۳. میدان نبرد آینده: تحولی باشکوه از چرخ‌های سنگ‌زنی به تراشه‌ها
بعدی «آهنگ طلایی«ریزپودر کوراندوم سفید در حال آشکار شدن است:
بسته‌بندی نیمه‌هادی: برای نازک‌سازی و صیقل دادن ویفر سیلیکونی استفاده می‌شود و نرخ رشد تقاضای جهانی سالانه آن بیش از ۲۵٪ است.
حوزه انرژی جدید: به عنوان ماده پوشش جداکننده باتری لیتیوم، بهبود مقاومت در برابر حرارت و رسانایی یونی
زیست‌پزشکی: نانوپولیشینگ ترمیم‌های سرامیکی دندان، با دقت مورد نیاز ۰.۱ میکرون
تکامل ریزپودر کوراندوم سفید، نمونه‌ی کوچکی از ارتقاء تولید چین است. هنگامی که کارخانه‌ی قدیمی در زیبو از چاپ سه‌بعدی برای بازسازی میدان جریان کوره‌ی کلسیناسیون استفاده کرد، و هنگامی که تیمی از آکادمی علوم چین ریزکره‌های آلومینای تک بلوری را در آزمایشگاه کشت داد، نتیجه‌ی این «جنگ میکرومتری» دیگر با ظرفیت تولید فعلی تعیین نمی‌شد، بلکه با این تعیین می‌شد که چه کسی می‌تواند سنگ بنای تولید آینده با دقت نانومتری را تعریف کند.