Ак эритилген глинозем микропорошокту даярдоо процесси жана колдонуу келечеги
Көп адамдар бул атты табышы мүмкүн "ак эритилген глинозем микропорошогу"Биринчи жолу укканда тааныш эмес. Бирок, эгерде биз уюлдук телефондордун айнек капкактарын майдалоо, так подшипниктерди жылтыратуу же чиптүү таңгактоочу материалдарды жылтыратуу жөнүндө айтсак, баары аны тааныйт — бул продукциялардын баары анча маанилүү эместей көрүнгөн ак порошокко негизделген. Бул зат ундай жумшак эмес; ал жогорку катуулукка жана туруктуу касиеттерге ээ, бул ага өнөр жай дүйнөсүндө "өнөр жай тиштери" деген ат алып келген. Микропорошок деңгээлиндеги иштетүүгө жетүү үчүн кылдат чеберчилик талап кылынат.
I. Даярдоо процесси: назик процесстеги жүз көндүм
Ак эритилген глинозем микропорошокту даярдоо жөн гана чоң бөлүктөрдү майдалоо эмес. Тазаланган Хуайян ашканасын даярдоо сыяктуу эле, ингредиенттерди тандоодон баштап тамак жасоого чейинки ар бир кадам так аткарылышы керек. Биринчи кадам - "туура материалды тандоо". Ак эритилген глиноземди даярдоонун негизги чийки заты - өнөр жайлык глинозем порошогу, ал эми бул порошоктун тазалыгы микропорошоктун "келип чыгышын" түздөн-түз аныктайт. Буга чейин айрым заводдор акчаны үнөмдөө үчүн төмөнкү тазалыктагы чийки заттарды колдонушкан, натыйжада кошулмалары көп микропорошок пайда болгон, бул жумуш бөлүктөрү жылтыратылганда оңой эле чийилип калган. Азыр ар бир адам акылдуу жана кийинки этаптарда кадыр-баркына доо кетиргенден көрө, жогорку тазалыктагы глинозем сатып алууга көбүрөөк акча коротконду артык көрүшөт. Жалпысынан алганда, глиноземдин курамы 99,5% дан жогору болушу керек, ал эми темир жана кремний сыяктуу кошулмалар катуу көзөмөлдөнүшү керек.
Экинчи кадам – бул “эритүү жана кристаллдашуу”, башкача айтканда, “төрөлүү” учуру.ак эритилген глиноземГлинозем порошогу электр жаа мешине салынат, ал жерде температура 2000℃ жогору көтөрүлөт — бул чындап эле укмуштуудай көрүнүш. Эритүү процессиндеги негизги жагдай муздатуу ылдамдыгын көзөмөлдөө болуп саналат. Өтө тез муздатуу кристалл бөлүкчөлөрүнүн бирдей эмес өлчөмүнө алып келет; өтө жай муздатуу өндүрүштүн натыйжалуулугуна таасир этет. Тажрыйбалуу усталар электр жаасынын үнүн угуп, мештин ичиндеги абалды баалоо үчүн мештин оозундагы жалындын түсүн байкоо үчүн тажрыйбага таянышкан. Азыр акылдуу температураны көзөмөлдөө системалары бар болсо да, бул "адам-меш интеграциясы" тажрыйбасы баа жеткис бойдон калууда.
Алмаздан кийинки катуулугу менен эритилген ак түстөгү эритилген глинозем кристалл блоктору алгач жаак майдалагыч менен "орой майдаланышы" керек. Бул этапта бөлүкчөлөр дагы эле майдаланган эмес, майдаланган майда таштар сыяктуу.
Үчүнчү кадам, "майдалоо жана тегиздөө", технологиянын чыныгы өзөгү жана ошондой эле көйгөйлөргө эң жакын.
Мурунку жылдары көптөгөн заводдор бөлүкчөлөрдү майдалоо үчүн болот шарлардын таасирине таянып, шар тегирмендерин колдонушкан. Жөнөкөй болгону менен, бул ыкманын бир нече көйгөйлөрү болгон: биринчиден, ал темирдин булганышын оңой эле киргизген; экинчиден, бөлүкчөлөрдүн формасы туура эмес, көбүнчө бурчтуу болгон; жана үчүнчүдөн, бөлүкчөлөрдүн өлчөмүнүн бөлүштүрүлүшү кеңири болгон, кээ бир бөлүкчөлөр абдан майда, ал эми башкалары өтө орой болгон. Бул ыкма жогорку класстагы колдонмолордо негизинен акырындык менен алынып салынган.
Учурда негизги ыкма - аба агымы менен фрезерлөө. Принцип абдан кызыктуу: ири бөлүкчөлөр жогорку ылдамдыктагы аба агымы менен ылдамдатылат, алардын кагылышуусуна жана бири-бирине сүрүлүшүнө алып келет, ошону менен аларды майдалайт. Бүт процесс жабык системада жүрүп, дээрлик эч кандай кошулмаларды киргизбейт. Андан да маанилүүсү, аба агымынын басымын жана классификатордун ылдамдыгын тууралоо менен, бөлүкчөлөрдүн акыркы өлчөмүн салыштырмалуу так башкарууга болот. Жакшы жасалганда, жакшы агып кетүүчү сфералык же сферага жакын бөлүкчөлөрдү алууга болот, бул аларды так жылтыратуу үчүн ылайыктуураак кылат. Бирок, аба агымы менен фрезерлер панацея эмес. Жабдуулардын эскириши металлдын булганышына алып келиши мүмкүн, ал эми классификатордун дөңгөлөгүнүн тактыгы бөлүкчөлөрдүн өлчөмүнүн бөлүштүрүлүшүнүн туурасын аныктайт. Мен жакшы иштеген компанияга бардым, ал жерде алардын градирлөө дөңгөлөктөрү жума сайын так аспаптарды колдонуп тегеректиги текшерилет; кандайдыр бир кичинекей четтөө дароо оңдолот же алмаштырылат. Өндүрүш менеджери: "Бул унаанын дөңгөлөктөрүнө окшош; эгер динамикалык баланс бузулса, унаа жылмакай иштебейт", - деди.
Акыркы кадам - "кошулмаларды алып салуу жана беттик иштетүү". Майдаланган порошок беттен эркин темирди жана кошулмаларды кетирүү үчүн кислота менен жууп же жогорку температурада иштетүүдөн өтүшү керек. Айрым атайын колдонмолор үчүн бетти өзгөртүү да талап кылынат - мисалы, порошок чайырларда же боёктордо бирдей тарашы үчүн, агломерациянын алдын алуу үчүн силан бириктиргич агент менен каптоо. Бүткүл процесстин жүрүшүндө рудадан порошокко чейин ар бир кадам катуулукка, тазалыкка жана бөлүкчөлөрдүн өлчөмүнө каршы күрөш экенин көрөсүз. Процесстеги ар кандай кыска жолдор акыры продуктунун иштешине таасир этет.
II. Колдонуу келечеги: Майда порошоктор үчүн чоң этап
Эгерде даярдоо процесси "ички көндүмдөрдү өнүктүрүү" болсо, анда колдонуу келечеги "дүйнөгө кирүү" болуп саналат. Ак эритилген глинозем микропорошогунун дүйнөсү барган сайын кеңейип баратат.
Биринчи негизги этап - тактыкжылтыратуу жана майдалооБул анын салттуу күчү, бирок талаптар барган сайын күчөп баратат. Мисалы, уюлдук телефондун айнегин, сапфир субстраттарын жана кремний пластиналарын жылтыратуу азыр нанометр деңгээлинде беттин оройлугун талап кылат. Бул ак эритилген алюминий кычкылынын микропорошогуна катуу талаптарды коёт: бөлүкчөлөрдүн өлчөмү өтө бирдей болушу керек (D50 катуу көзөмөлдөнөт), чоң бөлүкчөлөр көйгөй жаратпашы керек; бөлүкчөлөр жогорку катуулукка ээ болушу керек, бирок тиешелүү "өзүн-өзү курчутуучу" касиеттерге ээ болушу керек — алар үзгүлтүксүз жылтыратуу жөндөмүн сактоо үчүн эскирүү учурунда жаңы курч четтерди ачып бере алышы керек; жана алар жылтыратуу аралашмалары менен жакшы шайкеш келиши керек.
Үчүнчү потенциалдуу рынок - бул композиттик материалдарды арматуралоо. Пластмассаларды, резиналарды же металл негизиндеги композиттик материалдарды инженердик иштетүүгө ак эритилген алюминий кычкылынын микропорошок кошуу материалдын эскирүүгө туруктуулугун, катуулугун жана жылуулук өткөрүмдүүлүгүн бир топ жакшырта алат. Мисалы, автомобиль кыймылдаткычтарындагы жана жогорку класстагы электрондук продуктулардын корпустарындагы эскирүүгө туруктуу айрым бөлүктөр бул колдонмону изилдеп жатышат. Бул жердеги негизги маселе - "интерфейстик байланыш" көйгөйү - микропорошок жана матрицалык материал "бекем байланышышы" керек, бул бизди беттик иштетүү процесстеринин маанисине кайтарат. Төртүнчү алдыңкы багыт - 3D басып чыгаруу материалдары. Тандалма лазердик бышыруу (SLS) сыяктуу 3D басып чыгаруу технологияларында ак эритилген алюминий кычкылынын микропорошок металл же керамикалык порошоктор менен аралаштырып, татаал формадагы эскирүүгө туруктуу бөлүктөрүн басып чыгаруу үчүн арматуралоочу фаза катары колдонулушу мүмкүн. Бул микрондоштурулган порошоктун агып кетүүчүлүгүнө, көлөмдүк тыгыздыгына жана бөлүкчөлөрдүн өлчөмүнүн бөлүштүрүлүшүнө таптакыр жаңы кыйынчылыктарды жаратат - басып чыгаруунун тактыгын камсыз кылуу үчүн бирдей порошок катмары абдан маанилүү.
III. Кыйынчылыктар жана келечек: тоскоолдуктар жана жетишкендиктер
Келечектер келечектүү болгону менен, көптөгөн кыйынчылыктар сакталып калууда. Эң чоң тоскоолдук жогорку класстагы продукцияларда. Мисалы, чиптерди жылтыратуу (CMP) үчүн колдонулган жогорку класстагы ак эритилген алюминий кычкылынын микрондоштурулган порошогунда ата мекендик продукциялар партиянын туруктуулугу жана ири бөлүкчөлөрдү көзөмөлдөө жагынан Япония менен Германиянын жогорку класстагы продукцияларынан дагы эле артта калууда. Жарым өткөргүч материалдар компаниясынын сатып алуу боюнча директору мага: "Биз ата мекендик продукцияларды колдобойбуз дегендик эмес, жөн гана тобокелчиликке бара албайбыз. Эгерде бир партияда көйгөй жаралса, өндүрүш линиясынын бүтүндөй пластиналарын жок кылууга туура келиши мүмкүн, бул чоң жоготууларга алып келет", - деди.
Мунун себептери татаал: Биринчиден, жогорку класстагы майдалоо жана тегиздөөчү жабдуулар дагы эле импортко көз каранды; биздин жабдуулар тактык жана бышыктык жагынан артта калууда. Экинчиден, процессти башкаруунун тактыгы жетишсиз; көп учурда ал дагы эле тажрыйбалуу техниктердин тажрыйбасына таянат, бирок маалыматтарга негизделген жана акылдуу башкарууну толук ишке ашырбайт. Үчүнчүдөн, сыноо ыкмалары жетишсиз; мисалы, 0,5 микрометрден кичине бөлүкчөлөрдү так эсептөө жана жеке бөлүкчөлөрдүн морфологиясын тез статистикалык талдоо — бул жогорку класстагы сыноочу жабдуулар да көбүнчө чет өлкөдөн келет. Бирок, өтө эле пессимист болуунун кажети жок. Бир катар ата мекендик компаниялар жетишип жатышат. Айрымдары аба реактивдүү фрезерлөөдөгү бөлүкчөлөрдү майдалоо механизмин изилдөө үчүн университеттер менен кызматташып, процесстин параметрлерин теориялык жактан оптималдаштырып жатышат; башкалары бардык негизги процесстин параметрлери онлайн көзөмөлдөнүп жана автоматтык түрдө туураланып турган акылдуу өндүрүш линияларын курууга чоң инвестиция салып жатышат; дагы башкалары микрондоштурулган порошоктун ар кандай колдонуу сценарийлеринде жакшыраак иштеши үчүн жаңы беттик модификациялоо технологияларын иштеп чыгууда.
Келечектеги өнүгүү тенденциялары бир нече багытта өзгөрөт деп ишенем: Ыңгайлаштыруу: Кардарлардын белгилүү бир муктаждыктарына жараша ар кандай бөлүкчө өлчөмдөрү, формалары жана беттик касиеттери бар микронизацияланган порошокторду ыңгайлаштыруу — "бир өлчөм баарына туура келет" ыкмасынын доору бүттү. Акылдуу өндүрүш: Партиянын туруктуулугун камсыз кылуу үчүн Буюмдар интернети, чоң маалыматтар жана жасалма интеллект аркылуу өндүрүш процессин реалдуу убакыт режиминде оптималдаштырууга жетишүү. Жашыл өндүрүш: Энергияны керектөөнү жана булганууну азайтуу, мисалы, майдалоо процессинде энергияны үнөмдөөнү оптималдаштыруу жана калдык порошокту кайра иштетүү жана кайра колдонуу. Колдонмо инновациясы: Жаңы энергия батареяларын бөлгүчтөр үчүн каптоо жана 5G керамикалык чыпкаларды иштетүү сыяктуу өнүгүп келе жаткан тармактарда колдонмолорду иштеп чыгуу үчүн төмөнкү агымдагы кардарлар менен кызматташууну тереңдетүү.
Окуясыак эритилген глиноземМикрондоштурулган порошок – бул Кытайдын өндүрүш өнөр жайынын трансформациясынын жана жаңылануусунун микрокосмосу. Баштапкы жөнөкөй жана чийки "майдалап сатуудан" азыркы тазаланган "системалык чечимдерге" чейин бул жол ондогон жылдарга созулду. Бул бизге чыныгы атаандаштык ресурстарга ээ болууда эмес, материалдарды терең түшүнүүдө жана процесстерди акыркы көзөмөлдөөдө экенин көрсөтүп турат. Ар бир микропорошоктун бөлүкчөлөрүнүн өлчөмүн, формасын жана тазалыгын көзөмөлдөө жана ар бир өндүрүш процессин оптималдаштыруу чыдамкайлыкты жана андан да терең суктанууну талап кылат.
Биздин ак эритилген глинозем микро-порошогубуз сааттын айнегин жылтыратып гана тим болбостон, сыныктарды да майдалай алганда; отко чыдамдуу кышты бекемдеп гана тим болбостон, алдыңкы технологияны да колдогондо, биз чындап эле "өндүрүштүктөн" "акылдуу өндүрүшкө" өттүк. Бул бир ууч ак порошок өнөр жайдын тактыгын гана эмес, ошондой эле улуттун негизги материалдар өнөр жайынын тереңдигин жана туруктуулугун да камтыйт. Алдыдагы жол узун, бирок багыт айкын - жогорку максатты көздөө, майда-чүйдө нерселерге көңүл буруу жана практикалык чечимдерди ишке ашыруу.