سيرامڪ شين جي مستقبل جي ترقي لاءِ پنج وڏيون صنعتون

بجلي واري گاڏين جي صنعت

 

چين جنوري ۽ نومبر جي وچ ۾ ترتيب وار 6.253 ملين ۽ 6.067 ملين نيون انرجي ڪارون تيار ڪيون ۽ وڪرو ڪيون، جيڪي سال جي ڀيٽ ۾ تقريبن 100٪ وڌيڪ آهن، ۽ مارڪيٽ شيئر 25٪ آهي، چائنا ايسوسيئيشن آف آٽو موبائيل ٺاهيندڙن جي تازي انگن اکرن موجب. پيداوار ۽ سيلز جي واڌ سان گڏ جيڪا ان وقت دوران مارڪيٽ کان تمام گهڻي اڳتي هئي، نئين انرجي گاڏين جي دخول 36٪ کان وڌي وئي آهي ۽ مسلسل وڌي رهي آهي. اليڪٽرڪ گاڏين جي ٽيڪنالاجي مسلسل ترقي ڪري رهي آهي، جنهن ان جي جزو ڊيزائن ۽ مواد جي متبادل کي تيز ڪيو آهي. نئين انرجي اليڪٽرڪ گاڏين جي استعمال انهن جي منفرد ڪارڪردگي فائدن جي ڪري جديد سيرامڪ مواد کي مڪمل طور تي قبول ڪيو آهي.

انهن ۾، HIP سلڪون نائٽرائڊ بيئرنگ بالز ۽ اعليٰ حرارتي چالکائي سلڪون نائٽرائڊ سبسٽريٽس عام آهن.

 

 

سلڪون نائٽرائڊ بيئرنگ لاءِ 01 HIP بالز

نئين توانائي وارين گاڏين لاءِ موٽر بيئرنگ گهٽ کثافت ۽ نسبتاً وڌيڪ لباس مزاحمتي مواد جي ضرورت هوندي آهي ڇاڪاڻ ته معياري بيئرنگ جي مقابلي ۾ انهن جي گردش جي شرح وڌيڪ هوندي آهي. سلڪون نائٽرائڊ سيرامڪ بيئرنگ ۾، بال بيئرنگ سسٽم اندر گهٽ گرمي ۽ رگڙ پيدا ڪندا آهن. خاص طور تي، سلڪون نائٽرائڊ هڪ قدرتي طور تي پيدا ٿيندڙ برقي انسوليٽر آهي جيڪو بيئرنگ جي خارج ٿيڻ کان برقي سنکنرن کي روڪي سگهي ٿو، لوبريڪنٽ ۽ بيئرنگ جي زندگي کي ڊگهو ڪري سگهي ٿو، ۽ آخرڪار بيئرنگ جي ناڪامي کي جنم ڏئي سگهي ٿو. اهو برقي ڪارن سميت مختلف شعبن ۾ استعمال لاءِ مثالي آهي.

 

اليڪٽرڪ ڊرائيو جي دور ۾ سيرامڪ بيئرنگز اسٽيل بال بيئرنگز کي وڌيڪ تبديل ڪري رهيا آهن. سلڪون نائٽرائڊ سيرامڪ بال انسولٽيڊ بيئرنگز گهريلو Xiaopeng P7، G9، Weilai ET7، ۽ ٻين ماڊلز ۾ استعمال ٿيندا آهن. مثال طور، ٽيسلا پاران استعمال ٿيندڙ موٽر جو آئوٽ پٽ شافٽ سيرامڪ بيئرنگز، NSK پاران ڊزائين ڪيل هائبرڊ سيرامڪ بيئرنگز، ۽ 50 سلڪون نائٽرائڊ بالز مان ٺهيل بيئرنگ بالز کي استعمال ڪري ٿو.

سلڪون نائٽرائڊ سيرامڪ بال سينٽرنگ لاءِ گرم آئسوسٽٽڪ پريسنگ (HIP) ۽ گئس پريشر سينٽرنگ (GPS) ٻه سڀ کان وڌيڪ مشهور تياري جون ٽيڪنڪون آهن. اهي ٻئي طريقا سيرامڪ بال پيدا ڪن ٿا جيڪي اڪثر ڪري ڪيترن ئي سيٽنگن ۾ استعمال ٿيندا آهن. HIP سلڪون نائٽرائڊ GPS سلڪون نائٽرائڊ جي ڀيٽ ۾ اعليٰ ميڪيڪل خوبيون ۽ ڊگهي ٿڪاوٽ واري زندگي فراهم ڪري ٿو.

هن وقت، مشهور پرڏيهي ڪمپنيون بين الاقوامي مارڪيٽ شيئر ۽ ترقي جي هدايت تي ڪنٽرول جاري رکن ٿيون، جڏهن ته جاپاني، يورپي ۽ آمريڪي ڪارپوريشنون اعليٰ درجي جي سيرامڪ بيئرنگ سامان جي پيداوار تي حاوي آهن. 2015 ۾ منهنجي قوم ۾ نيشنل ميٽيريلز هاءِ ٽيڪ نائٽرائڊ سيرامڪس ڪمپني لميٽيڊ جو قيام ڏٺو ويو.

گرم آئسوسٽيٽيڪل پريس ٿيل سلڪون نائٽرائڊ سيرامڪ بالز جي وڏي پيماني تي پيداوار لاءِ ٽيڪنالاجي ۾ هڪ اهم ترقي ڪئي، جنهن جي ڪري اها چين ۾ پهرين ڪمپني بڻجي وئي جيڪا انهن مواد جي وڏي پيماني تي پيداوار قائم ڪري ٿي ۽ مجموعي طور تي ٽئين ڪمپني، جاپان ۾ توشيبا ۽ آمريڪا ۾ ڪسٽڪ کان پوءِ. سويڊن ۾ SKF، آمريڪا ۾ ٽمڪن، جرمني ۾ GMN، ۽ اسپين ۾ Forsa انهن ملڪن مان آهن جتي ان جون شيون موڪليون وينديون آهن. ان کان علاوه، سينو سيرامڪ جن شينگ ۽ ٻين پاران 1000 MPa موڙيندڙ طاقت سان سلڪون نائٽرائڊ بيئرنگ بالز ٺاهڻ لاءِ موازنہ طريقا استعمال ڪيا ويندا آهن.

 

 

02 اعليٰ حرارتي چالکائي سلڪون نائٽرائڊ سيرامڪ سبسٽريٽ

سلڪون نائٽرائڊ سيرامڪ سبسٽريٽ بنيادي طور تي خالص برقي گاڏين (EV) ۽ هائبرڊ برقي گاڏين (HEV) جي پاور يونٽن، سيمي ڪنڊڪٽر ڊوائيسز ۽ انورٽرز ۾ استعمال ٿيندا آهن، ۽ انهن ۾ وڏي مارڪيٽ صلاحيت ۽ ايپليڪيشن جا امڪان آهن.

هن وقت، اعلي حرارتي چالکائي سلڪون نائٽرائڊ سيرامڪ سبسٽريٽ مواد جي تجارتي استعمال لاءِ 650 MPa جي موڙ جي طاقت، 5-7 MPa·m1/2 جي فريڪچر سختي، ۽ 85 W/(m·K) جي حرارتي چالکائي گهربل آهي. توشيبا گروپ، هٽاچي ميٽلز، نپون اليڪٽرڪ ڪيميڪل، مارووا، ۽ نپون فائن سيرامڪس بنيادي ڪمپنيون آهن جيڪي اعلي حرارتي چالکائي سان سلڪون نائٽرائڊ سيرامڪ سبسٽريٽ کي وڏي پيماني تي پيدا ڪرڻ جي صلاحيت رکن ٿيون.

 

ان کان علاوه، سلڪون نائٽرائڊ سيرامڪ سبسٽريٽ مواد تي گهريلو تحقيق ۾ ڪجهه ترقي ٿي آهي. سينٽرنگ جي طريقي ۽ عمل کي بهتر بڻائي، بيجنگ سينوما آرٽيفيشل ڪرسٽل ريسرچ انسٽيٽيوٽ ڪمپني لميٽيڊ ڪاميابي سان سلڪون نائٽرائڊ سيرامڪ سبسٽريٽ تيار ڪيو آهي جنهن جي موڙ جي طاقت 700-800MPa، فريڪچر جي سختي ≥8MPa·m1/2، ۽ حرارتي چالکائي ≥80W/(m·K) آهي. ٽيپ ڪاسٽنگ جي عمل کي استعمال ڪندي سينوما هاءِ ٽيڪ نائٽرائڊ سيرامڪس ڪمپني لميٽيڊ جي بيجنگ برانچ پاران تيار ڪيل سلڪون نائٽرائڊ سيرامڪ سبسٽريٽ جي حرارتي چالکائي 100 W/(m·K) آهي.

 

نئين توانائي گاڏين جي وڌندڙ مقبوليت ۽ مصنوعي ذهانت (AI) جي ترقي جي نتيجي ۾ برقي گاڏيون هن وقت ذهانت جي ويجهو اچي رهيون آهن. آٽو موبائيل ٺاهيندڙن پڻ مختلف قسم جي سيرامڪ مواد ۾ دلچسپي ڏيکاري آهي، جن ۾ ليڊر پيڪنگ مواد، ڪاربن سيرامڪ برڪس، اعليٰ گنجائش وارا MLCC، سيرامڪ تھرمل ڪنڊڪٽو مواد وغيره شامل آهن.

 

سيمي ڪنڊڪٽرز جي پيداوار

"ٽيڪنالاجي جي هڪ نسل، عمل جي هڪ نسل، سامان جي هڪ نسل" جو صنعتي قانون سيمي ڪنڊڪٽر انڊسٽري کي سنڀاليندو آهي، ۽ سيمي ڪنڊڪٽر سامان جي جديديت ۽ ورهاڱي لاءِ درستگي واري حصن جي ٽيڪنالاجي ۾ ترقي اهم آهي. انهن مان سيمي ڪنڊڪٽر جي درستگي وارن حصن لاءِ درستگي واري سيرامڪ حصا سڀ کان وڌيڪ نمائندگي ڪندڙ مواد آهن. اهي ڪيترن ئي اهم سيمي ڪنڊڪٽر جي پيداوار جي عملن ۾ استعمال ٿيندا آهن، جن ۾ ايچنگ، ڪيميائي بخار جمع ڪرڻ، جسماني بخار جمع ڪرڻ، ۽ آئن امپلانٽيشن شامل آهن. جهڙوڪ ميڪيڪل هينڊلنگ آرمز، اليڪٽرو اسٽيٽڪ چڪس، لائنر، گائيڊنگ ريل، ۽ بيئرنگ، ٻين جي وچ ۾. اهو استحڪام، دفاع، ۽ خلفشار جا ڪردار ادا ڪري ٿو، خاص طور تي سامان جي گفا اندر.

 

سيمي ڪنڊڪٽرز جي پيداوار سيمي ڪنڊڪٽر انڊسٽري "ٽيڪنالاجي جي هڪ نسل، عمل جي هڪ نسل، سامان جي هڪ نسل" جي صنعتي قانون جي تحت هلائي ويندي آهي، ۽ سيمي ڪنڊڪٽر مشينري جي جديديت ۽ ورهاڱي لاءِ درست حصن جي ٽيڪنالاجي ۾ بهتري ضروري آهي. سيمي ڪنڊڪٽر جي درست حصن لاءِ استعمال ٿيندڙ سڀني مواد مان، درست سيرامڪ حصا سڀ کان وڌيڪ نمائندگي ڪندڙ آهن. اهي ايچنگ، ڪيميائي بخارات جمع ڪرڻ، جسماني بخارات جمع ڪرڻ، ۽ آئن امپلانٽيشن ۾ استعمال ڪيا ويندا آهن، ٻين اهم سيمي ڪنڊڪٽر جي پيداوار جي طريقيڪار ۾. جهڙوڪ بيئرنگ، لائنر، گائيڊنگ ريل، اليڪٽرو اسٽيٽڪ چڪس، ۽ ميڪيڪل هينڊلنگ آرمز، ڪجهه نالا ڏيڻ لاءِ. اهو موڙ، دفاع، ۽ استحڪام جو ڪم ڪري ٿو، خاص طور تي سامان جي گفا اندر.

 

 

توانائي جي بچت ۽ ماحولياتي تحفظ جي صنعت

قومي "ٻٽي ڪاربن" پاليسي جي رهنمائي هيٺ، سڀئي صنعتون بتدريج توانائي جي بچت، ڪاربن جي گهٽتائي، آلودگي جي گهٽتائي، ۽ ڪارڪردگي بهتري جي طرف ترقي ڪري رهيون آهن. هن پس منظر ۾، سيرامڪ صنعت کي توانائي جي استعمال ۽ ماحولياتي تحفظ جي دٻاءُ کي منهن ڏيڻو پوي ٿو، پر اهو سيرامڪ مواد لاءِ نوان ترقي جا موقعا پڻ آڻيندو آهي.

 

 

01 سيرامڪ جھلي

روايتي فلٽريشن سيپريشن ٽيڪنالاجي کي تبديل ڪرڻ لاءِ، سيرامڪ جھلي سان گڏ جھلي سيپريشن ٽيڪنالاجي کي هن وقت بنيادي طور تي پروسيس انڊسٽري ۾ اعليٰ ڪارڪردگي واري سيپريشن عمل جي طور تي استعمال ڪيو ويندو آهي ۽ فلٽريشن سيپريشن، ڪنسنٽريشن ۽ پاڪائي، ۽ پاڪائي ۽ نجاست کي ختم ڪرڻ لاءِ خاص پاڻي جي علاج جا شعبا استعمال ڪيا ويندا آهن.

سيرامڪ فليٽ جھلي

انهن مان، پيچيده سيٽنگن ۾ سيال کي اعلي ڪارڪردگي سيرامڪ فليٽ جھلي استعمال ڪندي فلٽر، الڳ ۽ صاف ڪري سگهجي ٿو. اعلي گرمي پد ۽ دٻاءُ جي مزاحمت، مضبوط ڪيميائي استحڪام، اعلي فلٽرنگ ڪارڪردگي، سٺي ڀروسو، گهٽ آپريٽنگ ۽ سار سنڀال جي قيمت، وڌايل سروس لائف، ۽ زندگي جي چڪر دوران ماحولياتي دوستي انهن جون ڪجهه خاصيتون آهن. اهو ميونسپل سيوريج، ورهايل پاڻي جي علاج، ڪارو ۽ بدبودار پاڻي جي علاج، ٻيهر حاصل ڪيل پاڻي جي ٻيهر استعمال، ۽ صنعتي پارڪ جي گندي پاڻي جي علاج جي علائقن ۾ وڏي پيماني تي استعمال ۽ فروغ ڏنو ويو آهي. اهو بين الاقوامي اعلي ڪارڪردگي سيرامڪ سيپريشن جھلي جي ميدان ۾ بنيادي ترقي جي هدايت آهي ۽ مارڪيٽ جي امڪانن جي وسيع رينج آهي.

پاڻي جي علاج سان گڏ، منهنجي قوم ۾ هوا جي آلودگي جو انتظام پڻ افق تي آهي. ماحول دوست ناياب زمين-ڌاتو آڪسائيڊ سسٽم نانو-ڊينيٽريفڪيشن ڪيٽالسٽ کي سيرامڪ فائبر جامع جھلي جي مواد تي سپورٽ باڊي جي طور تي لوڊ ڪيو ويو آهي ته جيئن ڊينٽريفڪيشن ۽ مٽي هٽائڻ لاءِ اعليٰ درجه حرارت واري فائبر جھلي ٺاهي سگهجي، هڪ فلٽر عنصر جنهن ۾ مربوط ڊينٽريفڪيشن ۽ مٽي هٽائڻ جا ڪم آهن جيڪي اعليٰ درجه حرارت جي حالتن ۾ گئس جي سڌي صفائي حاصل ڪري سگهن ٿا.

 

 

02 ايروجيل

ايئروجيل جي وسيع سائي ۽ گهٽ ڪاربن جي ترقي، هڪ سپر انسولٽنگ مواد، ايئروجيل شعبي جي ترقي لاءِ اڃا تائين بي مثال صلاحيت پيدا ڪئي آهي. نئين ايئروجيل ٽيڪنالاجي کي گرين مينوفيڪچرنگ جي واڌ سان ضم ڪرڻ جي اميد آهي ته جيئن گرين صنعتن جي وڌيڪ تيزي سان ترقي ڪندڙ رجحان جي مطابق وڌيڪ نوان پراڊڪٽ ايپليڪيشن ٺاهي سگهجن.

 

ايئرجيل ۾ انتهائي گهٽ کثافت، الٽرا هاءِ پورسيٽي، گهٽ ريفريڪٽو انڊيڪس، گهٽ حرارتي چالکائي، گهٽ صوتي رڪاوٽ ۽ ٻيون خاصيتون آهن جيڪي عام مضبوط مواد ۾ نه هونديون آهن. اهي خاصيتون ان کي حرارتي موصليت، بايو ميڊيسن، آواز جي موصليت، جذب، وغيره جي شعبن ۾ بهترين استعمال جا امڪان بڻائين ٿيون، ۽ مارڪيٽ جي طلب جي صلاحيت تمام گهڻي آهي.

 

 

بايوميڊيسن جي صنعت

جيئن سماج ترقي ڪندو ۽ ماڻهن جي زندگي بهتر ٿيندي، تيئن تيئن علاج جي سيٽنگن ۾ وڌيڪ کان وڌيڪ مصنوعي امپلانٽس ۽ عضوا استعمال ڪيا ويندا. منهنجي قوم ۾، اسٽينلیس اسٽيل ۽ ڪوبالٽ مصر جهڙيون ڌاتو ڊگهي عرصي کان آرٿوپيڊڪ شفا ۽ مرمت لاءِ استعمال ٿينديون رهيون آهن ڇاڪاڻ ته انهن جي اعليٰ ميڪيڪل ۽ ڪنٽرول خوبيون آهن؛ تنهن هوندي به، انهن جي بايو مطابقت جي کوٽ آهي. نتيجي طور، ڪوٽنگ مواد يا بايو سيرامڪس لاءِ مارڪيٽ ۽ تحقيق جيڪي صحت مند ۽ وڌيڪ مطابقت رکن ٿا، تيزي سان وڌي رهيا آهن.

انهن جي غير معمولي فريڪچر سختي ۽ لباس مزاحمت جي ڪري، بايوميڊيڪل سيرامڪس جهڙوڪ Al2O3، ZrO2، ZTA، Si3N4، ۽ لاڳاپيل جامع سيرامڪ مواد اڪثر ڪري سرجري لوڊ بيئرنگ پروٿيسس، ڊينٽل امپلانٽس، هڏن جي متبادل، وغيره ۾ استعمال ڪيا ويندا آهن. زرڪونيم آڪسائيڊ اڪثر ڪري ڏندن جي بحالي واري مواد ۾ استعمال ڪيو ويندو آهي ان جي سٺي ڪارڪردگي ۽ خوبصورتي جي ڪري، پر ان جي طاقت شيشي جي سيرامڪس جي ڪري آهي. انهن مان، سلڪون نائٽرائڊ بيڪٽيريا مار اثر ۽ خود-چڪدار ملڪيت کي گڏ ڪري ٿو، ۽ ان جي امپلانٽ ۾ ڊگهي مدت جي مستحڪم حياتياتي استحڪام آهي.

2022 ۾، طبي سيرامڪ مواد جي عالمي مارڪيٽ جي سائيز تقريباً 15 بلين آمريڪي ڊالر هجڻ جو امڪان آهي. 2022 ۾، چين ۾ طبي سيرامڪ مواد جي مارڪيٽ تقريبن 4.5 بلين آمريڪي ڊالر جي هجڻ جي اميد آهي. انهن مان، ايلومينا سيرامڪس اڪثريت (تقريبن 60٪) ٺاهيندا آهن. سلڪون نائٽرائڊ سيرامڪس آرٿوپيڊڪ امپلانٽس لاءِ استعمال ڪيا ويندا آهن، جڏهن ته زرڪونيا سيرامڪس بنيادي طور تي ڏندن جي علاج ۾ استعمال ٿيندا آهن.

 

 

خلائي شعبي

سيرامڪس مسلسل مختلف سخت ايپليڪيشن حالتن ۾ پنهنجي غير معمولي ڪارڪردگي لاءِ نمايان آهن. فوجي ۽ ايرو اسپيس انڊسٽريز ترقي يافته سيرامڪس لاءِ ٻه سڀ کان وڌيڪ پسند ڪيل ايپليڪيشن مارڪيٽ آهن. "اعليٰ درجه حرارت جي مزاحمت" ۽ "چپ" ايرو اسپيس انڊسٽري ۾ ٻه بنيادي سيرامڪ ترقي جون لائينون آهن.

 

فوجي هوائي جهازن جي انجن جي نئين نسل کي نئين تيز گرمي پد جي مزاحمتي ساخت جي مواد جي ضرورت وڌي رهي آهي ڇاڪاڻ ته سنگل ڪرسٽل، ٿرمل بيريئر ڪوٽنگ، ۽ فعال هوا جي ٿڌي ڪرڻ جي صلاحيت آهستي آهستي ختم ٿي رهي آهي. SiC/SiC-CMC اعليٰ گرمي پد جي مزاحمتي ساخت جي مواد لاءِ مٿين اختيارن مان هڪ طور اڀري آيو آهي. SiC/SiC-CMC کي سلڪون ڪاربائيڊ فائبر ذريعي وڏي پيماني تي مضبوط ۽ سخت ڪيو ويندو آهي. SiC/SiC-CMC لاءِ سڀ کان اهم خام مال سلڪون ڪاربائيڊ فائبر آهي، جنهن جي گرمي پد جي مزاحمت 1200 ° C کان مٿي آهي ۽ هڪ تحقيقي مقابلي ۾ هوائي جهازن جي طاقتن جو ڌيان ڇڪايو آهي.

 

 

عام طور تي هڪ جذب ڪندڙ وچولي (جذب ڪندڙ) ۽ هڪ ميٽرڪس مواد (ڪڏهن ڪڏهن بائنڊر جي نالي سان سڃاتو وڃي ٿو) تي مشتمل، جذب ڪندڙ مواد سڀ کان اهم اسٽيلٿ مواد مان آهن. سلڪون ڪاربائڊ بنيادي جزو آهي جيڪو ملٽي بينڊ جاذب ڪندڙ سيرامڪ مواد ٺاهڻ لاءِ استعمال ٿيندو آهي؛ غير نامياتي سيرامڪ نانو ذرات ۽ غير نامياتي پوليمر مواد گڏجي سيرامڪ انفراريڊ اسٽيلٿ مواد ٺاهيندا آهن، هڪ قسم جو ڪوٽنگ. موثر براڊبينڊ برقي مقناطيسي لهر جذب پيدا ڪرڻ لاءِ، غير نامياتي سيرامڪ نانو ذرات هڪ غير نامياتي پوليمر ميٽرڪس ۾ هڪجهڙائي سان منتشر ڪيا ويندا آهن ۽ احتياط سان ڪنٽرول ڪيا ويندا آهن.