Цагаан корунд микро нунтагийн ирээдүйн хөгжлийн чиглэл ба технологийн нээлт
Шэньжэнь дэх нарийн үйлдвэрлэлийн цехэд ороход Ли Гон микроскопын талаар санаа зовж байв - литографийн машины линзэнд ашигладаг керамик суурь материалын нэг багцын гадаргуу дээр нано түвшний зураас байсан. Шинээр боловсруулсан бага натрийн агууламжтай микроскопыг сольсны дараацагаан корунд микро нунтагҮйлдвэрлэгчтэй хамт өнгөлгөөний шингэнийг хэрэглэж үзэхэд зураас нь гайхамшигтайгаар арилсан. “Энэ нунтаг нүдтэй юм шиг, зөвхөн овгорыг нь л 'хазаж', суурь хэсгийг нь гэмтээдэггүй!” Тэр толгойгоо алгадаж, биширсээр байв. Энэ үзэгдэл цагаан корунд микро нунтаг үйлдвэрлэлийн технологийн өөрчлөлтийг харуулж байна. Нэгэн цагт тоостой байсан "үйлдвэрлэлийн шүд" нь өндөр зэрэглэлийн үйлдвэрлэлийн "нано хуйх" болж хувирч байна.
1. Салбарын өнөөгийн бэрхшээлүүд: Өөрчлөлтийн уулзвар дээрх бичил нунтаг үйлдвэрлэл
Дэлхийн цагаан корунд бичил нунтаг зах зээл цэцэглэн хөгжиж байгаа бололтой - хамгийн том үйлдвэрлэгч болох Хятад улс дэлхийн үйлдвэрлэлийн 60 гаруй хувийг эзэлж байгаа бөгөөд зах зээлийн хэмжээ 2022227 онд 10 тэрбумаас давна. Гэхдээ та Хэнань мужийн Гунъи дахь үйлдвэрийн талбайд ороход дарга нар бараа материалын нөөцийг хараад толгойгоо сэгсрэв: "Хямд үнэтэй бараа зарж болохгүй, өндөр зэрэглэлийн бараа үйлдвэрлэж болохгүй." Энэ нь салбарын хоёр томоохон асуудлыг харуулж байна:
Бага түвшний хэт их хүчин чадал: Уламжлалт бичил нунтаг бүтээгдэхүүнүүд ноцтой нэгэн төрлийн болж, үнийн дайны эргүүлэгт өртөж, ашгийн хэмжээ 10%-иас доош унасан.
Дээд зэрэглэлийн хангамж хангалтгүй байна:Хагас дамжуулагч зэрэглэлийн бичил нунтагимпортоос хамааралтай хэвээр байгаа бөгөөд олон улсын тодорхой үйлдвэрлэгчийн 99.99% цэвэршилттэй бүтээгдэхүүнийг тонн тутамд нь 500,000 юань хүртэлх үнээр зардаг бөгөөд энэ нь дотоодын бүтээгдэхүүнээс 8 дахин өндөр үнэтэй юм.
Байгаль орчныг хамгаалах хараал улам бүр чангарч байгаа нь илүү ноцтой юм. Өнгөрсөн жил Шаньдун мужийн Зибо хотын нэгэн хуучин үйлдвэрт зуухны утааны хийн шатаах стандартыг хэтрүүлсэн хэргээр 1.8 сая төгрөгийн торгууль ногдуулсан. Дарга нь гашуунаар инээмсэглэн: "Байгаль орчныг хамгаалах зардал ашгийг иддэг ч шинэ тоног төхөөрөмж суурилуулахгүй бол хаалгах хэрэгтэй болно!" 8 Доод урсгалын хэрэглэгчид нүүрстөрөгчийн ул мөрийн гэрчилгээ шаардаж эхэлснээр өргөн хүрээтэй үйлдвэрлэлийн эрин үе тооллын цэгт ирлээ.
2. Технологийн нээлтүүд: Дөрвөн тулаан үргэлжилж байна
(1) Нано хэмжээний бэлтгэл: “бичил нунтаг”-ыг “нарийн нунтаг” болгон хувиргах тэмцэл
Бөөмийн хэмжээний өрсөлдөөн: Тэргүүлэх компаниуд 200 нанометрээс доош хэмжээтэй бичил нунтагыг олноор үйлдвэрлэж чадсан нь шинэ коронавирусаас (ойролцоогоор 100 нанометр) ердөө нэг тойрог том юм.
Тархалтын технологийн нээлт: Ханшоу Жинчэн компанийн патентлагдсан гидравлик тунадасжуулалтын ангиллын процесс нь нийлмэл тархуулагч нэмж, ижил багц бүтээгдэхүүний ширхэгийн хэмжээний тархалтыг ±30%-иас ±5% хүртэл шахаж бөөмийн бөөгнөрөлийн асуудлыг шийддэг.
Морфологийн хяналт: Бөмбөрцөгжилт нь микро нунтаг өнхрөх үрэлтийг гулсах үрэлтийг орлох боломжийг олгодог бөгөөд өнгөлгөөний гэмтлийн түвшин 70%-иар буурдаг.6. Японы нэгэн компанийн инженер үүнийг дараах байдлаар тодорхойлсон: “Энэ нь хайргыг шилэн сувсаар сольсонтой адил бөгөөд зураас үүсэх магадлал байгалийн жамаар буурдаг.”
(2) Натрийн бага хувьсал: Цэвэршилт нь үнэ цэнийг тодорхойлдог
Хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэл нь натрийн ионуудад дургүй байдаг - давсны ширхэгийн хэмжээтэй натрийн бохирдол нь бүхэл бүтэн вафлийг устгаж чаддаг. Натрийн агууламж багатай цагаан корунд нунтаг (Na2O агууламж ≤ 0.02%) нь эрэлт хэрэгцээтэй бараа болсон:
Нуман хайлуулах технологийг шинэчлэх: Идэвхгүй хийн хамгаалалттай хайлалтыг нэвтрүүлж, натрийн ууршилтын хэмжээг 40%-иар нэмэгдүүлсэн.
Түүхий эдийг орлуулах төлөвлөгөө: Каолиныг бокситийг орлуулахад ашигладаг бөгөөд натрийн агууламж байгалийн жамаар 60%-иас дээш буурдаг.
Энэ төрлийн бүтээгдэхүүний үнэ энгийн нунтагаас 3 дахин өндөр боловч хомсдолтой байна. Жянси дахь үйлдвэрт саяхан үйлдвэрлэгдэж эхэлсэн бага натритай шугам нь 2026 он хүртэл захиалгатай.
(3)Ногоон үйлдвэрлэлбайгаль орчныг хамгаалах замаар хүчээр бий болсон мэргэн ухаан
Түүхий эдийг дахин боловсруулах: Хаягдал нунтаглах дугуйг дахин боловсруулах технологи нь хаягдал нунтагыг дахин боловсруулах түвшинг 85% хүртэл нэмэгдүүлж, тонн тутамд 4000 юань зарцуулж болно.
Үйл явцын хувьсгал: Хуурай нунтаг үйлдвэрлэх үйл явц нь нойтон аргыг бүрэн орлож, бохир усны хаягдлыг тэг болгож бууруулсан. Хэнань мужийн аж ахуйн нэгжүүд хаягдал дулааныг сэргээх системийг нэвтрүүлж, эрчим хүчний хэрэглээг 35%-иар бууруулсан.
Хатуу хог хаягдлыг боловсруулах: Шаньдун мужийн Ляочэн дэх нэгэн үйлдвэр хаягдал шаарыг галд тэсвэртэй барилгын материал болгон хувиргаж, жил бүр 2 сая юанийн орлого олдог байжээ. Дарга нь “Өмнө нь байгаль орчныг хамгаалах нь аюулгүй байдлыг худалдан авах арга байсан бол одоо мөнгө олох шинэ арга болжээ” гэж хошигножээ.
(4) Ухаалаг үйлдвэрлэл: өгөгдөлд суурилсан нарийвчлалын үсрэлт
Жэнжоу Синлигийн дижитал цехэд том дэлгэц нь микро нунтагны ширхэгийн хэмжээний тархалтын муруйг бодит цаг хугацаанд харуулж байна. “Хиймэл оюун ухааны ангилах систем нь агаарын урсгалын параметрүүдийг динамикаар тохируулж чаддаг тул бүтээгдэхүүний чанарын түвшин 82%-иас 98% хүртэл өсдөг.” Техникийн захирал ажиллаж байгаа тоног төхөөрөмж рүү заагаад 6 гэж хэлэв. Лазерын ширхэгийн хэмжээний анализаторыг онлайнаар хянах нь машин сургалтын алгоритмтай хослуулснаар чанарын хэлбэлзлийн талаар хоёрдогч түвшний санал хүсэлтийг авах боломжтой бөгөөд уламжлалт “шалгалтын дараах” горимоос бүрэн салах ёс гүйцэтгэнэ.
3. Ирээдүйн тулааны талбар: нунтаглах дугуйнаас үйрмэг болгон гайхалтай өөрчлөлт
Дараагийн “алтан зам"Цагаан корунд микро нунтаг нээгдэж байна:"
Хагас дамжуулагч сав баглаа боодол: цахиурын нимгэн хавтанг нимгэрүүлэх, өнгөлөхөд ашигладаг бөгөөд дэлхийн жилийн эрэлтийн өсөлтийн хурд 25%-иас дээш байдаг.
Шинэ эрчим хүчний салбар: литийн батерейны тусгаарлагч бүрхүүлийн материал болгон ашиглах нь дулааны эсэргүүцэл ба ионы дамжуулалтыг сайжруулдаг
Биоанагаахын: 0.1 микрон нарийвчлалтайгаар шүдний керамик нөхөн сэргээлтийг нано өнгөлгөө хийх
Цагаан корунд микро нунтагны хувьсал нь Хятадын үйлдвэрлэлийн шинэчлэлийн бичил ертөнц юм. Зибо дахь хуучин үйлдвэр нь 3D хэвлэх аргыг ашиглан шатаах зуухны урсгалын талбарыг сэргээн босгож, Хятадын Шинжлэх Ухааны Академийн баг лабораторид дан талст хөнгөн цагааны ислийн микросферийг тариалах үед энэхүү "микрометрийн дайн"-ы үр дүнг одоогийн үйлдвэрлэлийн хүчин чадлаар бус, харин ирээдүйн үйлдвэрлэлийн тулгуур чулууг нанометрийн нарийвчлалтай хэн тодорхойлж чадахаар тодорхойлох болсон.