Сүүлийн жилүүдэд керамикийн үйлдвэрлэл уламжлалт ширээний хэрэгсэл, барилгын материалаас өндөр хүчин чадалтай бүтцийн керамик болон үйл ажиллагааны керамик руу өргөжин тэлж байгаатай холбогдуулан нунтаг түүхий эдийг сонгох, оновчтой болгох нь аж үйлдвэрийн шинэчлэлд чухал ач холбогдолтой болсон. Орчин үеийн керамикийн салбарт хамгийн өргөн хэрэглэгддэг чухал түүхий эдүүдийн нэг болохын хувьд,хөнгөнцагааны нунтаг (Al₂O₃) нь керамик бүтээгдэхүүний механик, цахилгаан болон зэврэлтээс хамгаалах шинж чанарыг үндсэн дэмжлэгээр хангаж, илүү өндөр цэвэршилттэй, нарийн ширхэгийн хэмжээ, илүү тогтвортой болор фазын шинж чанартай, өндөр нэмүү өртөгтэй керамик үйлдвэрлэлийн системд нэвтэрч байна.
I. Хөнгөн цагааны нунтагийн шинж чанар ба ангиллын систем
Хөнгөн цагааны ислийн нунтагыг ерөнхийдөө цэвэршилт, талстын хэлбэр (α-фаз эсвэл γ-фаз), ширхэгийн хэмжээний тархалт, бөмбөрцөг хэлбэр, хайлуулах шинж чанараар нь ангилдаг. Уламжлалт керамикт ашигладаг хөнгөн цагааны ислийн нунтаг нь голчлон ердийн цэвэршилт болон том ширхэгийн хэмжээнд төвлөрдөг бол бүтцийн керамик болон электрон керамикт ашигладаг нунтаг нь өндөр цэвэршилттэй, хэт нарийн эсвэл микроноос бага зэрэглэлтэй байх хандлагатай байдаг бөгөөд өндөр температурт хайлуулах явцад керамик биеийн талстын ширхэгийн тогтвортой байдал, бат бөх чанарыг хангахын тулд α-хөнгөн цагааны ислийн талстын фазыг илүү их ашигладаг.
Бөөмийн хэмжээний тархалт нь керамикийн гүйцэтгэлийг тодорхойлдог гол үзүүлэлтүүдийн нэг гэж тооцогддог. Хэт бүдүүн ширхэгийн хэмжээ нь керамик биед нягтрал хангалтгүй байхад хүргэдэг бол хэт нарийн ширхэгийн хэмжээ нь үр тарианы жигд бус өсөлт эсвэл шаталтын явцад нүх сүвний гажиг үүсгэдэг. Электрон керамик болон дэвшилтэт бүтцийн салбарткерамик, D50 болон D90 ширхэгийн хэмжээг илүү хатуу хянах, мөн ширхэгийн хэмжээний нарийн тархалт нь салбарын хөгжлийн зайлшгүй чиг хандлага болсон.
II. Бүтцийн керамикийн өргөжүүлсэн хэрэглээ
Хөнгөнцагааны нунтаг нь бүтцийн керамикийн салбарт хамгийн боловсорсон керамик түүхий эд бөгөөд өндөр бат бэх, өндөр хатуулаг, элэгдэлд тэсвэртэй, зэврэлтэд тэсвэртэй, өндөр температурт тэсвэртэй зэрэг шинж чанартай байдаг. Ердийн хэрэглээнд холхивч, цорго, чиглүүлэгч бул, механик жийргэвч, хавхлагын их бие, элэгдэлд тэсвэртэй доторлогоо, зүсэх хэрэгсэл орно. Үйлдвэрлэл, тоног төхөөрөмжийн салбарт элэгдэлд тэсвэртэй материалын эрэлт хэрэгцээ нэмэгдэж байгаатай холбогдуулан хөнгөнцагааны бүтцийн керамикийн зах зээл, ялангуяа металл олборлолт, нүүрсний химийн үйлдвэрлэл, нарийн боловсруулалт зэрэг салбарт тогтвортой өргөжиж байна.хөнгөн цагаан керамикач холбогдолтой юм.
Одоогийн байдлаар өндөр цэвэршилт ба нягтрал нь салбарын анхаарлын гол үзүүлэлт юм. Өндөр температурт хайлуулах явцад нунтаг цэвэршилт өндөр байх тусам талст ширхэгийн ургалт жигд болж, бүтээгдэхүүний бат бөх чанар, хугарлын тэсвэржилт өндөр болж, улмаар нийт элэгдлийн хугацаа болон тогтвортой байдлыг сайжруулдаг. Үүний зэрэгцээ, маш сайн урсгалтай, хайлуулах тогтвортой байдлын ачаар бүтцийн керамикийн салбарт бөмбөрцөг хөнгөнцагааны нунтаг болон субмикрон нунтагыг ашиглах нь нэмэгдэж байна.
Ⅲ. Электрон болон цахилгаан керамикийн технологийн үнэ цэнэ
Электрон керамик нь хөнгөнцагааны нунтаг үйлдвэрлэх хамгийн өндөр боломжит салбаруудын нэг юм. Хөнгөнцагааны керамик нь маш сайн дулаалга болон диэлектрик шинж чанартай тул нэгдсэн хэлхээний сав баглаа боодлын суурь, өндөр давтамжийн тусгаарлагч, дулаан тархалтын суурь, цахилгаан тусгаарлагчийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд тохиромжтой. Цахилгаан электроник болон өндөр давтамжийн холбооны хурдацтай хөгжил нь керамик суурь материалын диэлектрик алдагдал болон дулаан дамжуулалтыг тасралтгүй оновчтой болгоход хүргэсэн. Өндөр цэвэршилттэй хөнгөнцагааны керамик суурь нь цахилгаан модуль болон хагас дамжуулагчийн салбарт зайлшгүй шаардлагатай материал болжээ.
LED дулаан сарниулах суурь материалын салбарт хөнгөн цагааны нунтагаар хийсэн керамик суурь материал нь сайн дулаан дамжуулалт болон цахилгаан тусгаарлагч шинж чанартай тул өндөр хүчин чадалтай LED сав баглаа боодлын найдвартай дэмжлэг үзүүлдэг. Шинэ эрчим хүчний тээврийн хэрэгсэл, цэнэглэх овоолго, эрчим хүч хадгалах тоног төхөөрөмжийг их хэмжээгээр үйлдвэрлэж байгаатай холбогдуулан цахилгаан төхөөрөмжүүдийн керамик суурь материалын эрэлт хэрэгцээ өсөлтийн мөчлөгт орж, хөнгөн цагааны нунтагт тогтвортой, урт хугацааны зах зээлийн боломжийг бий болгож байна.
Ⅳ. Галд тэсвэртэй болон каталитик керамикийн уламжлалт давуу талууд
Уламжлалт галд тэсвэртэй материалууд нь хөнгөнцагааны нунтагны чухал хэрэглээний салбар хэвээр байна. Өндөр хайлах цэг болон хүчтэй химийн зэврэлтэд тэсвэртэй тул хөнгөнцагааны нунтагыг өндөр температурт зуухны доторлогоо, тигель, цоргоны тоосго, хайлсан металлын холбоо барих эд анги үйлдвэрлэхэд ашиглаж болно. Ган, өнгөт бус металл, нэгдсэн хэлхээний вафли үйлдвэрлэл зэрэг өндөр температурт үйлдвэрүүд нь хөнгөнцагааны галд тэсвэртэй керамикийн гол хэрэглэгчид хэвээр байна.
Өөр нэг хөгжсөн салбар бол зөгийн сархинаг керамик болон хөнгөнцагааны каталитик тээвэрлэгч зэрэг каталитик тээвэрлэгч керамик юм.хөнгөнцагааны нунтагкаталитик идэвхтэй бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд сайн наалддаг суурь болж өгдөг бөгөөд автомашины утааны боловсруулалт, боловсруулах үйлдвэрийн каталитик хагарал, хүрээлэн буй орчны денитрификацийн системд өргөн хэрэглэгддэг.
Ⅴ. Үйл явцын маршрутын шинэчлэл ба үйлдвэрлэлийн технологийн замууд
Керамик үйлдвэрлэлийн технологийн шинэчлэлтэй хамт хөнгөнцагааны нунтаг үйлдвэрлэгчид уламжлалт химийн тунадасжуулалтын аргуудаас шүрших хатаах, изостатик шахах, дулааны плазмын бөмбөрцөгжилт, гадаргууг өөрчлөх технологи руу шилжиж байна. Нэг талаас нарийн ширхэгийн хэмжээ, өндөр цэвэршилттэй нунтаг нь шаталтын гүйцэтгэлийг тасралтгүй сайжруулдаг бол нөгөө талаас өөрчлөх технологи нь нунтагыг холбогч болон уусгагч системтэй нийцтэй байдлыг сайжруулж, керамик зутан болон шахах хэвний реологийн хяналтыг хөнгөвчилдөг. Сүүлийн жилүүдэд керамик үйлдвэрлэлийн механик боловсруулалтын эрэлт нэгэн зэрэг нэмэгдсэнийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Керамик гадаргуугийн боловсруулалтын нарийвчлал сайжирснаар нунтаг ширхэгийн морфологи илүү тогтмол болж, бөмбөрцөг хэлбэртэй хөнгөнцагааны нунтаг нь оптик өнгөлгөө, вафли үйлдвэрлэх салбарт нэвтэрч, нунтаг компаниудад ашгийн шинэ өсөлтийн цэгүүдийг авчирсан.
Ⅵ. Салбарын чиг хандлага: Материалын шинэчлэл нь зах зээлийн ландшафтын өөрчлөлтийг бий болгож байна
"Хөнгөн жин, өндөр гүйцэтгэл, электронжуулалт" гэсэн материалын чиг хандлагын нөлөөгөөр өндөр гүйцэтгэлтэй керамик нь илүү өндөр стратегийн байр суурь эзэлж байна. Автомашин, анагаах ухаан, эрчим хүч, хагас дамжуулагч үйлдвэрлэлийн технологийн замын зураг нь хөнгөн цагааны нунтагны ирээдүйн хэрэглээний чиглэлийг тодорхойлдог.
Одоогийн салбарын чиг хандлага нь гурван үндсэн шинж чанарыг харуулж байна:
1 Өндөр температурт тэсвэртэй тоног төхөөрөмж болон шинэ эрчим хүчний салбар нь элэгдэлд тэсвэртэй, дулаалгатай керамикийн эрэлтийг нэмэгдүүлж байна;
2 Электрон керамик нь өндөр цэвэршилттэй нунтаг эрэлт хэрэгцээг нэмэгдүүлэх эх үүсвэр болж байна;
③ Бөөмийн хэмжээг сайжруулах, цэвэршилтийг сайжруулах, талстын фазын тогтвортой байдлыг хангах нь нунтаг өрсөлдөөний гол цөм болж байна.
Дэлхийнкерамик үйлдвэрлэлЭнэхүү сүлжээ нь одоогоор давхаргат өрсөлдөөнтэй орчинд байна. Өндөр зэрэглэлийн нунтаг үйлдвэрлэгчид электроник болон хагас дамжуулагчийн салбарт технологийн давуу талтай байдаг бол дунд зэрэглэлийн нунтаг нь голчлон бүтцийн керамик болон галд тэсвэртэй материалыг чиглүүлсээр байна. Доод урсгалын эрэлтээс шалтгаалан дунд болон өндөр зэрэглэлийн нунтаг зах зээл өсөлтөө хадгална гэж найдаж байна.
Ⅶ. Дүгнэлт
Керамик үйлдвэрлэлийн уламжлалт эрэлтээс дэвшилтэт үйлдвэрлэл рүү шилжих хандлага маш тодорхой байна. Материалын технологи, бэлтгэлийн үйл явц, хэрэглээний хувилбарууд тасралтгүй өргөжиж байгаатай холбогдуулан хөнгөнцагааны нунтаг нь ирээдүйн керамик үйлдвэрлэлд бүр ч чухал үүрэг гүйцэтгэх болно. Бүтцийн керамик, электрон керамик, дулааны менежментийн керамик эсвэл каталитик керамик байхаас үл хамааран хөнгөнцагааны нунтаг материалууд нь керамик үйлдвэрлэлийн бүхэл бүтэн сүлжээг шинэчлэх чухал хөдөлгөгч хүч болж байна.