Arah pengembangan masa depan dan terobosan teknologi bubuk mikro korundum putih
Saat memasuki bengkel manufaktur presisi di Shenzhen, Li Gong khawatir tentang mikroskop tersebut – sekumpulan substrat keramik yang digunakan untuk lensa mesin litografi memiliki goresan tingkat nano pada permukaannya. Setelah mengganti substrat rendah natrium yang baru dikembangkan,bubuk mikro korundum putihSetelah dipoles dengan cairan pemoles dari produsen, goresannya menghilang secara ajaib. "Serbuk ini seperti punya mata, dan hanya 'menggigit' benjolan tanpa melukai substrat!" Ia tak kuasa menahan diri untuk menepuk kepalanya dan mengaguminya. Pemandangan ini mencerminkan transformasi teknologi yang sedang dialami industri serbuk mikro korundum putih. "Gigi industri" yang dulu berdebu kini bertransformasi menjadi "pisau bedah nano" untuk manufaktur kelas atas.
1. Permasalahan industri saat ini: Industri bubuk mikro di persimpangan transformasi
Pasar bubuk mikro korundum putih global tampaknya sedang booming – Tiongkok, sebagai produsen terbesar, menyumbang lebih dari 60% produksi global, dan ukuran pasarnya akan melampaui 10 miliar pada tahun 2022. Namun, ketika Anda memasuki area pabrik di Gongyi, Henan, para petinggi menggelengkan kepala melihat inventaris: "Barang murah tidak bisa dijual, dan barang mewah tidak bisa diproduksi." Hal ini mengungkap dua dilema utama dalam industri ini:
Kelebihan kapasitas kelas bawah: Produk bubuk mikro tradisional sangat terhomogenasi, terjebak dalam pusaran perang harga, dan margin keuntungan turun di bawah 10%.
Pasokan kelas atas tidak mencukupi:Bubuk mikro kelas semikonduktormasih bergantung pada impor, dan produk kemurnian 99,99% dari produsen internasional tertentu dijual dengan harga hingga 500.000 yuan per ton, yang berarti 8 kali lipat dari produk dalam negeri
Yang lebih serius, kutukan perlindungan lingkungan semakin ketat. Tahun lalu, sebuah pabrik tua di Zibo, Shandong, didenda 1,8 juta dolar karena melebihi standar gas buang tanur kalsinasi. Sang bos tersenyum getir: "Biaya perlindungan lingkungan menggerogoti keuntungan, tetapi jika Anda tidak memasang peralatan baru, Anda harus tutup!" 8 Ketika pelanggan hilir mulai mewajibkan sertifikat jejak karbon, era produksi ekstensif telah memasuki hitungan mundur.
2. Terobosan teknologi: Empat pertempuran sedang berlangsung
(1) Persiapan skala nano: pertempuran untuk mengubah “bubuk mikro” menjadi “bubuk halus”
Kompetisi ukuran partikel: Perusahaan-perusahaan terkemuka telah mencapai produksi massal bubuk mikro di bawah 200 nanometer, yang hanya satu lingkaran lebih besar dari virus corona baru (sekitar 100 nanometer).
Terobosan teknologi dispersi: Proses klasifikasi sedimentasi hidrolik yang dipatenkan oleh Perusahaan Hanshou Jincheng memecahkan masalah penggumpalan partikel dengan menambahkan dispersan komposit, yang mengompresi dispersi ukuran partikel dari batch produk yang sama dari ±30% menjadi dalam ±5%.
Kontrol morfologi: Sferisasi memungkinkan gesekan penggulungan bubuk mikro menggantikan gesekan geser, dan tingkat kerusakan pemolesan turun hingga 70%.6. Seorang insinyur dari perusahaan Jepang menggambarkannya sebagai: "Ini seperti mengganti kerikil dengan manik-manik kaca, dan kemungkinan goresan secara alami berkurang."
(2) Revolusi rendah natrium: Kemurnian menentukan nilai
Industri semikonduktor membenci ion natrium – kontaminasi natrium seukuran sebutir garam dapat merusak seluruh wafer. Bubuk korundum putih rendah natrium (kandungan Na2O ≤ 0,02%) telah menjadi komoditas yang sangat diminati:
Peningkatan teknologi peleburan busur: Peleburan perlindungan gas inert diadopsi, dan tingkat penguapan natrium meningkat sebesar 40%
Rencana substitusi bahan baku: Kaolin digunakan untuk menggantikan bauksit, dan kandungan natriumnya secara alami berkurang lebih dari 60%
Meskipun harga produk jenis ini 3 kali lebih mahal daripada bubuk biasa, persediaannya terbatas. Lini produksi rendah natrium yang baru saja mulai diproduksi di sebuah pabrik di Jiangxi telah menerima pesanan hingga tahun 2026.
(3)Manufaktur hijau:kebijaksanaan yang dipaksakan oleh perlindungan lingkungan
Daur ulang bahan baku: Teknologi daur ulang roda gerinda limbah dapat meningkatkan tingkat daur ulang bubuk limbah hingga 85%, mengurangi biaya sebesar 4.000 yuan per ton
Revolusi proses: Proses pembuatan bubuk kering sepenuhnya menggantikan metode basah, dan pembuangan air limbah berkurang hingga nol. Perusahaan-perusahaan di Henan memperkenalkan sistem pemulihan panas buang, dan konsumsi energi turun 35%.
Transformasi limbah padat: Sebuah pabrik di Liaocheng, Provinsi Shandong, mengolah ampas limbah menjadi bahan bangunan tahan api, yang menghasilkan pendapatan 2 juta yuan setiap tahun. Sang bos bercanda: "Sebelumnya, perlindungan lingkungan adalah cara untuk membeli keamanan, tetapi sekarang menjadi cara baru untuk menghasilkan uang."
(4) Produksi cerdas: lompatan presisi berbasis data
Di bengkel digital Zhengzhou Xinli, layar besar menampilkan kurva distribusi ukuran partikel mikroserbuk secara real-time. "Sistem penyortiran AI dapat menyesuaikan parameter aliran udara secara dinamis, sehingga tingkat kualifikasi produk melonjak dari 82% menjadi 98%." Direktur teknis menunjuk ke peralatan yang sedang berjalan dan berkata 6. Pemantauan daring penganalisis ukuran partikel laser yang dikombinasikan dengan algoritma pembelajaran mesin dapat mencapai umpan balik tingkat kedua pada fluktuasi kualitas, sepenuhnya meninggalkan mode "pasca-inspeksi" tradisional.
3. Medan perang masa depan: transformasi menawan dari roda gerinda menjadi serpihan
Berikutnya “jalur emas“dari bubuk mikro korundum putih sedang dibuka:
Kemasan semikonduktor: digunakan untuk penipisan dan pemolesan wafer silikon, dengan tingkat pertumbuhan permintaan global tahunan lebih dari 25%
Bidang energi baru: sebagai bahan pelapis pemisah baterai lithium, meningkatkan ketahanan panas dan konduktivitas ion
Biomedis: Pemolesan nano restorasi keramik gigi, dengan persyaratan akurasi 0,1 mikron
Evolusi mikroserbuk korundum putih merupakan gambaran kecil dari peningkatan manufaktur Tiongkok. Ketika pabrik lama di Zibo menggunakan pencetakan 3D untuk membangun kembali medan aliran tanur pembakaran, dan ketika tim dari Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok membudidayakan mikrosfer alumina kristal tunggal di laboratorium, hasil dari "perang mikrometer" ini tidak lagi ditentukan oleh kapasitas produksi saat ini, tetapi oleh siapa yang dapat mendefinisikan landasan manufaktur masa depan dengan presisi nanometer.