Keramika məhsullarının gələcək inkişafı üçün beş əsas sənaye
Elektrikli nəqliyyat vasitələri üçün sənaye
Çin Avtomobil İstehsalçıları Assosiasiyasının ən son rəqəmlərinə görə, Çin yanvar-noyabr ayları arasında müvafiq olaraq 6,253 milyon və 6,067 milyon yeni enerji avtomobili istehsal edib satıb ki, bu da illik müqayisədə təxminən 100% artaraq 25% bazar payına malikdir. Bu müddət ərzində bazarı çox üstələyən istehsal və satış artımı ilə yanaşı, yeni enerji vasitələrinin nüfuzu 36%-i keçdi və artmaqda davam edir. Elektrikli avtomobil texnologiyası daim inkişaf edir ki, bu da onun komponent dizaynlarının və materiallarının dəyişdirilməsini sürətləndirir. Yeni enerjili elektrik nəqliyyat vasitələrinin istifadəsi unikal performans üstünlüklərinə görə qabaqcıl keramika materiallarını tamamilə əhatə etmişdir.
Onların arasında HIP silisium nitridi daşıyan toplar və yüksək istilik keçiriciliyi olan silikon nitrid substratları üstünlük təşkil edir.
01 Silikon Nitrid Yatakları üçün HIP Topları
Yeni enerji daşıyıcıları üçün motor podşipnikləri standart rulmanlarla müqayisədə daha yüksək fırlanma sürətlərinə görə daha az sıxlıq və nisbətən daha aşınmaya davamlı materiallar tələb edir. Silikon nitrid keramika rulmanlarında toplar rulman sistemində daha az istilik və sürtünmə yaradır. Xüsusilə, silikon nitrid, elektrik korroziyasının rulman boşalmasının qarşısını ala bilən, sürtkü yağlarının və podşipniklərin xidmət müddətini uzada bilən və nəticədə rulmanların sıradan çıxmasına səbəb olan təbii olaraq meydana gələn elektrik izolyatorudur. Elektrikli avtomobillər də daxil olmaqla, müxtəlif sektorlarda istifadə üçün idealdır.
Keramika podşipnikləri elektrik ötürücüləri dövründə polad bilyalı rulmanları getdikcə əvəz edir. Silikon nitrid keramika top izolyasiyalı rulmanlar yerli Xiaopeng P7, G9, Weilai ET7 və digər modellərdə istifadə olunur. Məsələn, Tesla tərəfindən istifadə edilən motorun çıxış şaftında keramika podşipnikləri, NSK tərəfindən hazırlanmış hibrid keramika podşipnikləri və 50 silikon nitrid topundan hazırlanmış rulman topları istifadə olunur.
İsti izostatik presləmə (HIP) və qaz təzyiqi sinterləmə (GPS) silisium nitridi keramika topunun sinterlənməsi üçün ən məşhur iki hazırlıq üsuludur. Bu iki üsul bir çox şəraitdə tez-tez istifadə olunan keramika topları verir. HIP silikon nitridi GPS silisium nitridi ilə müqayisədə üstün mexaniki keyfiyyətlər və daha uzun yorğunluq müddəti təmin edir.
Hal-hazırda tanınmış xarici firmalar beynəlxalq bazar payına və inkişaf istiqamətinə nəzarət etməkdə davam edir, Yaponiya, Avropa və Amerika korporasiyaları yüksək səviyyəli keramika mallarının istehsalında üstünlük təşkil etməkdə davam edir. 2015-ci ildə mənim millətimdə National Materials High-Tech Nitride Ceramics Co., Ltd.-nin yaradılması oldu.
isti izostatik preslənmiş silisium nitrid keramika toplarının kütləvi istehsalı texnologiyasında əhəmiyyətli irəliləyiş əldə edərək, Çində bu materialların kütləvi istehsalını quran ilk şirkət oldu və ümumilikdə Yaponiyada Toshiba və ABŞ-da Kustec-dən sonra üçüncü şirkət oldu. İsveçdə SKF, ABŞ-da Timken, Almaniyada GMN və İspaniyada Forsa məhsullarının göndərildiyi ölkələr sırasındadır. Bundan əlavə, müqayisəli üsullar Sinoceramic Jinsheng və başqaları tərəfindən 1000 MPa əyilmə gücünə malik silikon nitrid daşıyan toplar yaratmaq üçün istifadə olunur.
02 Yüksək istilik keçiriciliyi olan silisium nitridi keramika substratı
Silikon nitrid keramika substratları əsasən təmiz elektrik nəqliyyat vasitələrinin (EV) və hibrid elektrik nəqliyyat vasitələrinin (HEV) güc bloklarında, yarımkeçirici cihazlarda və çeviricilərində istifadə olunur və böyük bazar potensialına və tətbiq perspektivlərinə malikdir.
Hal-hazırda, yüksək istilik keçiriciliyi olan silisium nitridi keramik substrat materiallarının kommersiya istifadəsi üçün 650 MPa əyilmə gücü, 5-7 MPa·m1/2 qırılma möhkəmliyi və 85 Vt/(m·K) istilik keçiriciliyi tələb olunur. Toshiba Group, Hitachi Metals, Nippon Electric Chemical, Maruwa və Nippon Fine Ceramics yüksək istilik keçiriciliyi olan silisium nitrid keramika substratlarını kütləvi istehsal etmək qabiliyyətinə malik olan əsas şirkətlərdir.
Bundan əlavə, silisium nitridi keramik substrat materialları üzərində yerli tədqiqatlarda müəyyən irəliləyişlər olmuşdur. Sinterləmə metodunu və prosesini optimallaşdırmaqla Pekin Sinoma Süni Kristal Tədqiqat İnstitutu MMC 700-800MPa əyilmə gücü, sınıq müqaviməti ≥8MPa·m1/2 və istilik keçiriciliyi ≥8W/m·K olan silisium nitrid keramika substratını uğurla hazırlamışdır. Sinoma High-Tech Nitride Ceramics Co., Ltd.-nin Pekin filialı tərəfindən lent tökmə prosesindən istifadə etməklə istehsal olunan silikon nitrid keramika substratı 100 Vt/(m·K) istilik keçiriciliyinə malikdir.
Elektrikli avtomobillər hazırda yeni enerji vasitələrinin populyarlığının artması və süni intellektin (AI) inkişafı nəticəsində zəkaya yaxınlaşır. Avtomobil istehsalçıları həmçinin müxtəlif keramika materiallarına, o cümlədən lidar qablaşdırma materiallarına, karbon keramika əyləclərinə, yüksək tutumlu MLCC, keramika istilik keçirici materiallara və s.
Yarımkeçiricilərin istehsalı
"Bir nəsil texnologiya, bir nəsil proses, bir nəsil avadanlıq" sənaye qanunu yarımkeçirici sənayeni idarə edir və dəqiq hissə texnologiyasındakı irəliləyişlər yarımkeçirici avadanlıqların modernləşdirilməsi və iterasiyası üçün çox vacibdir. Həssas keramika hissələri onların arasında yarımkeçirici dəqiq hissələrin ən çox təmsil olunduğu materiallardır. Onlar aşındırma, kimyəvi buxar çökdürmə, fiziki buxar çökdürmə və ion implantasiyası daxil olmaqla bir sıra əsas yarımkeçirici istehsal proseslərində istifadə olunur. mexaniki idarəetmə qolları, elektrostatik çəngəllər, laynerlər, istiqamətləndirici relslər və podşipniklər və başqaları kimi. Xüsusilə avadanlıq boşluğunda sabitləşdirmə, müdafiə və diqqəti yayındırma rollarını yerinə yetirir.
Yarımkeçiricilərin istehsalı Yarımkeçiricilər sənayesi "bir nəsil texnologiya, bir nəsil proses, bir nəsil avadanlıq" sənaye qanunu ilə idarə olunur və dəqiq hissə texnologiyasının təkmilləşdirilməsi yarımkeçirici maşınların modernləşdirilməsi və iterasiyası üçün vacibdir. Yarımkeçirici həssas hissələr üçün istifadə olunan bütün materiallardan ən dəqiqi keramika hissələridir. Onlar digər mühüm yarımkeçiricilərin istehsalı prosedurları arasında aşındırma, kimyəvi buxar çökdürmə, fiziki buxar çökdürmə və ion implantasiyasında istifadə olunur. rulmanlar, laynerlər, istiqamətləndirici relslər, elektrostatik çəngəllər və mexaniki idarəetmə qolları kimi bir neçə ad vermək olar. Xüsusilə avadanlıq boşluğunun içərisində təxribat, müdafiə və sabitləşdirmə kimi xidmət edir.
Enerjiyə qənaət və ətraf mühitin mühafizəsi sənayesi
Milli "ikili karbon" siyasətinin rəhbərliyi altında bütün sənayelər enerjiyə qənaət, karbonun azaldılması, çirklənmənin azaldılması və səmərəliliyin artırılması istiqamətində tədricən inkişaf edir. Bu fonda keramika sənayesi enerji istehlakı və ətraf mühitin mühafizəsi təzyiqləri ilə üzləşir, eyni zamanda keramika materiallarına yeni inkişaf imkanları gətirir.
01 Seramik membran
Ənənəvi filtrasiya ayırma texnologiyasını əvəz etmək üçün, öz nüvəsində keramika membranı ilə membran ayırma texnologiyası, əsasən, filtrasiya ayrılması, konsentrasiyası və təmizlənməsi üçün proses sənayesində və xüsusi suyun təmizlənməsi sahələrində yüksək səmərəli ayırma prosesi kimi istifadə olunur.
Seramik düz membran
Onların arasında mürəkkəb parametrlərdə olan mayelər yüksək performanslı keramika düz membranlardan istifadə etməklə süzülə, ayrıla və təmizlənə bilər. Yüksək temperatur və təzyiqə davamlılıq, güclü kimyəvi dayanıqlıq, yüksək filtrləmə səmərəliliyi, yaxşı etibarlılıq, aşağı əməliyyat və texniki xidmət xərcləri, uzadılmış xidmət müddəti və bütün həyat dövrü ərzində ətraf mühitə uyğunluq onların atributlarından bəziləridir. O, bələdiyyə kanalizasiyası, paylanmış suyun təmizlənməsi, qara və qoxulu suyun təmizlənməsi, rekultivasiya edilmiş suyun təkrar istifadəsi və sənaye parkının çirkab sularının təmizlənməsi sahələrində geniş istifadə edilmiş və təbliğ edilmişdir. Bu, beynəlxalq yüksək performanslı keramika ayırıcı membranlar sahəsində əsas inkişaf istiqamətidir və geniş bazar perspektivlərinə malikdir.
Suyun təmizlənməsi ilə yanaşı, mənim xalqımda havanın çirklənməsinin idarə edilməsi də üfüqdədir. Ekoloji cəhətdən təmiz nadir metal oksid sistemi nano-denitrifikasiya katalizatoru denitrifikasiya və tozdan təmizləmə üçün yüksək temperaturlu lif membranı, yüksək temperatur şəraitində qazın birbaşa təmizlənməsinə nail ola bilən inteqrasiya olunmuş denitrifikasiya və tozdan təmizləmə funksiyalarına malik filtr elementi yaratmaq üçün dəstək gövdəsi kimi keramika lifli kompozit membran materialına yüklənir.
02 Aerojel
Super izolyasiya materialı olan aerogelin geniş yaşıl və aşağı karbonlu inkişafı aerojel sektorunun inkişafı üçün indiyədək eşidilməmiş potensial yaradıb. Yeni aerojel texnologiyasının yaşıl sənayelərin daha sürətli inkişaf tendensiyasına uyğun olaraq daha çox yeni məhsul tətbiqləri yaratmaq üçün yaşıl istehsalın böyüməsi ilə inteqrasiya ediləcəyi gözlənilir.
Aerogel son dərəcə aşağı sıxlığa, ultra yüksək məsaməliyə, aşağı sındırma indeksinə, aşağı istilik keçiriciliyinə, aşağı akustik empedans və ümumi bərk materiallarda olmayan digər xüsusiyyətlərə malikdir. Bu xüsusiyyətlər onun istilik izolyasiyası, biotibb, səs izolyasiyası, adsorbsiya və s. sahələrində böyük tətbiq perspektivlərinə malik olmasını təmin edir və bazar tələb potensialı böyükdür.
Biotibb sənayesi
Cəmiyyət inkişaf etdikcə və insanların həyatı yaxşılaşdıqca daha çox süni implantlar və orqanlar terapevtik şəraitdə istifadə ediləcək. Mənim xalqımda, paslanmayan polad və kobalt ərintiləri kimi metallar yüksək mexaniki və idarəetmə keyfiyyətlərinə görə uzun müddət ortopedik müalicə və təmir üçün istifadə edilmişdir; buna baxmayaraq, onların biouyğunluğu yoxdur. Nəticədə, daha sağlam və daha uyğun olan örtük materialları və ya biokeramika bazarı və tədqiqatı sürətlə genişlənir.
Qırılmaya davamlılığı və aşınma müqavimətinə görə Al2O3, ZrO2, ZTA, Si3N4 kimi biotibbi keramika və müvafiq kompozit keramika materialları cərrahi yükdaşıyan protezlərdə, diş implantlarında, sümük əvəzedicilərində və s. istifadə olunur. şüşə keramika üçün. Bunların arasında silisium nitridi bakterisid effekti və özünü sürtmə xüsusiyyətlərini birləşdirir və onun implantı uzunmüddətli sabit bioloji sabitliyə malikdir.
2022-ci ildə tibbi keramika materialları üçün dünya bazarının həcminin təxminən 15 milyard ABŞ dolları olacağı proqnozlaşdırılır. 2022-ci ildə Çində tibbi keramika materialları bazarının təxminən 4,5 milyard ABŞ dolları dəyərində olacağı gözlənilir. Onlardan alüminium oksidi keramika əksəriyyəti (təxminən 60%) təşkil edir. Silikon nitrid keramika ortopedik implantlar üçün istifadə olunur, sirkoniya keramika isə əsasən stomatologiyada istifadə olunur.
Aerokosmik sektor
Keramika davamlı olaraq müxtəlif sərt tətbiq vəziyyətlərində müstəsna performansları ilə seçilir. Hərbi və aerokosmik sənaye, qabaqcıl keramika üçün ən çox bəyənilən tətbiq bazarlarından ikisidir. "Yüksək temperatur müqaviməti" və "gizli" aerokosmik sənayedə iki əsas keramika inkişaf xəttidir.
Yeni nəsil hərbi aviasiya mühərrikləri tək kristalların potensialı, istilik maneə örtükləri və aktiv havanın soyudulması tədricən tükəndiyi üçün yeni yüksək temperatura davamlı struktur materiallarına artan ehtiyac var. SiC/SiC-CMC yüksək temperatura davamlı struktur materialları üçün ən yaxşı variantlardan biri kimi ortaya çıxdı. SiC/SiC-CMC böyük ölçüdə silisium karbid lifi ilə möhkəmlənir və bərkidilir. SiC/SiC-CMC üçün ən vacib xammal 1200°C-dən yuxarı temperatur müqavimətinə malik olan və tədqiqat müsabiqəsində aviasiya güclərinin diqqətini çəkən silisium karbid lifidir.
Tipik olaraq uducu mühitdən (absorbent) və matris materialından (bəzən bağlayıcı kimi də tanınır) ibarət olan uducu materiallar ən vacib gizli materiallar arasındadır. Silisium karbid çox zolaqlı uducu keramika materialları yaratmaq üçün istifadə edilən əsas tərkib hissəsidir; qeyri-üzvi keramika nanohissəcikləri və qeyri-üzvi polimer materialları birləşərək keramika infraqırmızı gizli materialları, bir növ örtük yaradır. Effektiv genişzolaqlı elektromaqnit dalğasının udulması üçün qeyri-üzvi keramika nanohissəcikləri qeyri-üzvi polimer matrisində bərabər şəkildə dağılır və diqqətlə idarə olunur.