Direção de desenvolvimento futuro e avanço tecnológico do micropó de coríndon branco
Ao entrar em uma oficina de fabricação de precisão em Shenzhen, Li Gong estava preocupado com o microscópio — um lote de substratos cerâmicos usados para lentes de máquinas de litografia apresentava arranhões de nível nanométrico em suas superfícies. Após substituir o recém-desenvolvido microscópio de baixo teor de sódiomicropó de coríndon brancoCom um líquido de polimento de um fabricante, os arranhões desapareceram milagrosamente. "Este pó é como se tivesse olhos, e apenas 'morde' as saliências sem danificar o substrato!" Ele não pôde deixar de dar um tapa na cabeça e admirar. Esta cena reflete a transformação tecnológica pela qual a indústria de micropó de coríndon branco está passando. Os antes empoeirados "dentes industriais" estão se transformando em "nano bisturis" para fabricação de ponta.
1. Pontos problemáticos atuais da indústria: A indústria de micropós na encruzilhada da transformação
O mercado global de micropó de coríndon branco parece estar em alta – a China, como maior produtora, responde por mais de 60% da produção global, e o tamanho do mercado ultrapassará 10 bilhões em 2022227. Mas ao entrar na fábrica em Gongyi, Henan, os chefes balançam a cabeça diante do estoque: "Produtos de baixo custo não podem ser vendidos, e produtos de alta qualidade não podem ser fabricados". Isso revela dois grandes dilemas no setor:
Excesso de capacidade de baixo custo: os produtos tradicionais de micropó estão seriamente homogeneizados, presos em um vórtice de guerra de preços, e a margem de lucro caiu abaixo de 10%
A oferta de alto nível é insuficiente:Micropó de grau semicondutorainda depende de importações, e um produto com pureza de 99,99% de um determinado fabricante internacional é vendido a um preço de até 500.000 yuans por tonelada, o que é 8 vezes maior que o dos produtos nacionais
O mais grave é que a maldição da proteção ambiental está se tornando cada vez mais rigorosa. No ano passado, uma antiga fábrica em Zibo, Shandong, foi multada em 1,8 milhão por exceder o padrão de gases de exaustão de fornos de calcinação. O chefe sorriu amargamente: "Os custos com proteção ambiental consomem os lucros, mas se você não instalar novos equipamentos, terá que fechar!" 8 Quando os clientes a jusante começaram a exigir certificados de pegada de carbono, a era da produção extensiva entrou em contagem regressiva.
2. Avanços tecnológicos: Quatro batalhas estão em andamento
(1) Preparação em nanoescala: a batalha para transformar “micro pó” em “pó fino”
Competição de tamanho de partículas: empresas líderes alcançaram produção em massa de micropós abaixo de 200 nanômetros, o que é apenas um círculo maior que o novo coronavírus (cerca de 100 nanômetros).
Avanço na tecnologia de dispersão: o processo patenteado de classificação por sedimentação hidráulica da Hanshou Jincheng Company resolve o problema de aglomeração de partículas adicionando um dispersante composto, comprimindo a dispersão do tamanho de partículas do mesmo lote de produtos de ±30% para ±5%.
Controle da morfologia: A esfericalização permite que o atrito de rolamento de micropó substitua o atrito de deslizamento, e a taxa de danos por polimento cai em 70%. 6 Um engenheiro de uma empresa japonesa descreveu assim: "É como substituir cascalho por esferas de vidro, e a probabilidade de arranhões cai naturalmente".
(2) Revolução do baixo sódio: a pureza determina o valor
A indústria de semicondutores detesta íons de sódio – uma contaminação por sódio do tamanho de um grão de sal pode destruir uma pastilha inteira. O pó de coríndon branco com baixo teor de sódio (teor de Na₂O ≤ 0,02%) tornou-se uma mercadoria muito procurada:
Atualização da tecnologia de fusão a arco: a fusão de proteção de gás inerte é adotada e a taxa de volatilização de sódio é aumentada em 40%.
Plano de substituição de matéria-prima: O caulim é usado para substituir a bauxita, e o teor de sódio é naturalmente reduzido em mais de 60%
Embora o preço desse tipo de produto seja três vezes maior que o do pó comum, ele é escasso. A linha com baixo teor de sódio, recém-inaugurada em uma fábrica em Jiangxi, tem encomendas até 2026.
(3)Manufatura verde: sabedoria forçada pela proteção ambiental
Reciclagem de matéria-prima: a tecnologia de reciclagem de rebolos de resíduos pode aumentar a taxa de reciclagem de pó residual para 85%, reduzindo o custo em 4.000 yuans por tonelada
Revolução no processo: o processo de produção de pó seco substitui completamente o método úmido, e o descarte de águas residuais é reduzido a zero. As empresas de Henan introduziram um sistema de recuperação de calor residual, e o consumo de energia caiu 35%.
Transformação de resíduos sólidos: Uma fábrica em Liaocheng, província de Shandong, transformou escória em materiais de construção à prova de fogo, o que gerou 2 milhões de yuans em receita por ano. O chefe brincou: "Antes, a proteção ambiental era uma forma de comprar segurança, mas agora é uma nova forma de ganhar dinheiro."
(4) Produção inteligente: salto de precisão baseado em dados
Na oficina digital de Zhengzhou Xinli, a tela grande exibe a curva de distribuição do tamanho das partículas do micropó em tempo real. "O sistema de classificação por IA pode ajustar dinamicamente os parâmetros do fluxo de ar, elevando a taxa de qualificação do produto de 82% para 98%." O diretor técnico apontou para o equipamento em funcionamento e disse: 6. O monitoramento online do analisador de tamanho de partículas a laser, combinado com o algoritmo de aprendizado de máquina, pode fornecer feedback de segundo nível sobre as flutuações de qualidade, eliminando completamente o tradicional modo de "pós-inspeção".
3. Campo de batalha do futuro: uma transformação deslumbrante de rodas de moagem para lascas
O próximo “trilha dourada” de micropó de coríndon branco está se abrindo:
Embalagem de semicondutores: usada para afinamento e polimento de wafers de silício, com uma taxa de crescimento anual da demanda global de mais de 25%
Novo campo de energia: como material de revestimento separador de bateria de lítio, melhorando a resistência ao calor e a condutividade iônica
Biomédica: Nanopolimento de restaurações cerâmicas dentárias, com exigência de precisão de 0,1 mícron
A evolução do micropó de coríndon branco é um microcosmo da modernização da indústria chinesa. Quando a antiga fábrica em Zibo utilizou a impressão 3D para reconstruir o campo de fluxo do forno de calcinação e quando a equipe da Academia Chinesa de Ciências cultivou microesferas de alumina monocristalina em laboratório, o resultado dessa "guerra micrométrica" não foi mais determinado pela capacidade de produção atual, mas por quem poderia definir a pedra angular da futura fabricação com precisão nanométrica.