Zukünftige Entwicklungsrichtung und technologischer Durchbruch von weißem Korund-Mikropulver
Als Li Gong eine Präzisionsfertigungswerkstatt in Shenzhen betrat, machte er sich Sorgen um das Mikroskop – eine Charge Keramiksubstrate für die Linsen von Lithografiemaschinen wies Kratzer im Nanometerbereich auf. Nach dem Austausch des neu entwickelten natriumarmenweißes Korund-MikropulverPolierflüssigkeit eines Herstellers, und die Kratzer verschwanden wie durch ein Wunder. „Dieses Pulver ist, als hätte es Augen, und es ‚beißt‘ nur in die Unebenheiten, ohne das Substrat zu beschädigen!“ Er konnte nicht anders, als sich an den Kopf zu schlagen und zu bewundern. Diese Szene spiegelt den technologischen Wandel wider, den die Industrie für weißes Korund-Mikropulver durchläuft. Die einst staubigen „Industriezähne“ verwandeln sich in „Nano-Skalpelle“ für die High-End-Fertigung.
1. Aktuelle Schwachstellen der Branche: Die Mikropulverindustrie am Scheideweg der Transformation
Der globale Markt für weißes Korund-Mikropulver scheint zu boomen – China, der größte Produzent, deckt mehr als 60 % der weltweiten Produktion ab, und das Marktvolumen wird im Jahr 2022227 die Marke von 10 Milliarden überschreiten. Doch wenn man das Fabrikgelände in Gongyi, Henan, betritt, schütteln die Chefs angesichts der Lagerbestände den Kopf: „Billigwaren lassen sich nicht verkaufen, und hochwertige Waren können nicht hergestellt werden.“ Daran zeigen sich zwei große Dilemmas der Branche:
Überkapazitäten im unteren Preissegment: Traditionelle Mikropulverprodukte sind stark homogenisiert, in einen Preiskampf verwickelt und die Gewinnspanne ist unter 10 % gefallen
High-End-Angebot ist unzureichend:Mikropulver in Halbleiterqualitätist immer noch auf Importe angewiesen, und das Produkt eines bestimmten internationalen Herstellers mit einer Reinheit von 99,99 % wird zu einem Preis von bis zu 500.000 Yuan pro Tonne verkauft, was dem Achtfachen des Preises inländischer Produkte entspricht
Noch schlimmer ist, dass der Umweltschutz immer strenger wird. Letztes Jahr wurde eine alte Fabrik in Zibo, Shandong, mit einer Geldstrafe von 1,8 Millionen belegt, weil sie die Abgasnormen für Kalzinieröfen überschritten hatte. Der Chef lächelte bitter: „Umweltschutzkosten fressen die Gewinne auf, aber wenn Sie keine neuen Anlagen installieren, müssen Sie schließen!“ 8 Als nachgelagerte Kunden begannen, CO2-Zertifikate zu verlangen, begann die Ära der umfangreichen Produktion.
2. Technologische Durchbrüche: Vier Schlachten sind im Gange
(1) Nanoskalige Präparation: Der Kampf um „Mikropulver“ in „Feinpulver“
Wettbewerb um Partikelgrößen: Führende Unternehmen haben die Massenproduktion von Mikropulvern unter 200 Nanometern erreicht, was nur einen Kreis größer ist als das neue Coronavirus (etwa 100 Nanometer).
Durchbruch in der Dispersionstechnologie: Das patentierte hydraulische Sedimentationsklassifizierungsverfahren der Hanshou Jincheng Company löst das Problem der Partikelagglomeration durch Zugabe eines zusammengesetzten Dispersionsmittels, wodurch die Partikelgrößendispersion derselben Produktcharge von ±30 % auf ±5 % komprimiert wird.
Morphologiekontrolle: Durch die Sphärisierung wird die Gleitreibung durch Rollreibung des Mikropulvers ersetzt, wodurch die Polierschadensrate um 70 % sinkt.6. Ein Ingenieur eines japanischen Unternehmens beschrieb es wie folgt: „Es ist, als würde man Kies durch Glasperlen ersetzen, und die Wahrscheinlichkeit von Kratzern sinkt auf natürliche Weise.“
(2) Natriumarme Revolution: Reinheit bestimmt den Wert
Die Halbleiterindustrie hasst Natriumionen – eine Natriumverunreinigung von der Größe eines Salzkorns kann einen ganzen Wafer zerstören. Natriumarmes weißes Korundpulver (Na2O-Gehalt ≤ 0,02 %) ist zu einem begehrten Gut geworden:
Upgrade der Lichtbogenschmelztechnologie: Es wird ein Schutzschmelzverfahren mit Inertgasen angewendet und die Natriumverflüchtigungsrate wird um 40 % erhöht.
Rohstoffsubstitutionsplan: Kaolin wird als Ersatz für Bauxit verwendet, und der Natriumgehalt wird auf natürliche Weise um mehr als 60 % reduziert
Obwohl der Preis für dieses Produkt dreimal höher ist als der für gewöhnliches Pulver, ist es knapp. Für die gerade in einer Fabrik in Jiangxi in Produktion gegangene natriumarme Produktlinie liegen Bestellungen bis 2026 vor.
(3)Grüne Produktion: Weisheit durch Umweltschutz erzwungen
Rohstoffrecycling: Die Recyclingtechnologie für Schleifscheibenabfälle kann die Recyclingrate von Altpulver auf 85 % erhöhen und die Kosten um 4.000 Yuan pro Tonne senken.
Prozessrevolution: Der Trockenpulverherstellungsprozess ersetzt das Nassverfahren vollständig und der Abwasserausstoß wird auf Null reduziert. Henan-Unternehmen führten ein Abwärmerückgewinnungssystem ein und senkten den Energieverbrauch um 35 %
Umwandlung von Feststoffen: Eine Fabrik in Liaocheng in der Provinz Shandong verarbeitete Schlackeabfälle zu feuerfesten Baumaterialien und erwirtschaftete damit jährlich einen Umsatz von 2 Millionen Yuan. Der Chef scherzte: „Früher war Umweltschutz ein Weg, sich Sicherheit zu kaufen, heute ist er eine neue Möglichkeit, Geld zu verdienen.“
(4) Intelligente Produktion: Datengetriebener Präzisionssprung
In der digitalen Werkstatt von Zhengzhou Xinli zeigt ein großer Bildschirm die Partikelgrößenverteilungskurve des Mikropulvers in Echtzeit. „Das KI-Sortiersystem kann die Luftstromparameter dynamisch anpassen, sodass die Produktqualifikationsrate von 82 % auf 98 % steigt.“ Der technische Direktor zeigte auf die laufende Anlage und sagte: 6. Die Online-Überwachung des Laser-Partikelgrößenanalysators in Kombination mit dem Algorithmus des maschinellen Lernens ermöglicht eine Rückmeldung auf zweiter Ebene zu Qualitätsschwankungen und macht den traditionellen „Nachinspektionsmodus“ komplett überflüssig.
3. Schlachtfeld der Zukunft: Eine großartige Transformation von Schleifscheiben zu Chips
Der nächste „goldene Spur” aus weißem Korund-Mikropulver eröffnet sich:
Halbleiterverpackungen: werden zum Ausdünnen und Polieren von Siliziumwafern verwendet, mit einer jährlichen weltweiten Nachfragewachstumsrate von über 25 %
Neues Energiefeld: als Beschichtungsmaterial für Lithiumbatterie-Separatoren, verbessert die Hitzebeständigkeit und Ionenleitfähigkeit
Biomedizin: Nanopolieren von Zahnkeramikrestaurationen mit einer Genauigkeitsanforderung von 0,1 Mikron
Die Entwicklung des weißen Korund-Mikropulvers ist ein Mikrokosmos der Modernisierung der chinesischen Produktion. Als die alte Fabrik in Zibo das Strömungsfeld des Kalzinierofens mittels 3D-Druck nachbaute und das Team der Chinesischen Akademie der Wissenschaften im Labor einkristalline Aluminiumoxid-Mikrokugeln züchtete, wurde der Ausgang dieses „Mikrometerkriegs“ nicht mehr von der aktuellen Produktionskapazität bestimmt, sondern davon, wer den Grundstein für die zukünftige Fertigung mit Nanometerpräzision legen konnte.