Keramiki önümleriň geljekde ösüşi üçin bäş esasy pudak

Elektrik ulaglary üçin senagat

 

Hytaý awtoulag öndürijiler birleşiginiň iň soňky maglumatlaryna görä, Hytaý ýanwar we noýabr aýlary aralygynda degişlilikde 25% paý bilen 6,253 million we 6.067 million täze energiýa awtoulaglaryny öndürdi we satdy. Şol döwürde bazardan öňe geçen önümçilik we satuw ösüşi bilen birlikde täze energiýa ulaglarynyň aralaşmagy 36% -den geçdi we ýokarlanmagyny dowam etdirýär. Elektrik ulagy tehnologiýasy yzygiderli ösýär, bu onuň düzüm bölekleriniň we materiallarynyň çalşylmagyny çaltlaşdyrýar. Täze energiýa elektrik ulaglarynyň ulanylmagy, özboluşly öndürijilik artykmaçlyklary sebäpli ösen keramiki materiallary doly özleşdirdi.

Olaryň arasynda HIP kremniý nitrid göteriji toplar we ýokary ýylylyk geçirijilik kremniý nitrid substratlary agdyklyk edýär.

 

 

Silikon Nitrid podşipnikleri üçin 01 HIP toplary

Täze energiýa ulaglary üçin hereketlendiriji podşipnikler, adaty podşipnikler bilen deňeşdirilende has ýokary aýlanma derejesi sebäpli pes dykyzlygy we has könelişme materiallary talap edýär. Silikon nitrit keramiki podşipniklerde, toplar rulman ulgamynyň içinde az ýylylyk we sürtülme döredýär. Hususan-da, kremniý nitrid tebigy poslama elektrik izolýatory bolup, elektrik poslamagynyň öňüni alyp biler, çalgy ýaglarynyň we podşipnikleriň ömrüni uzaldyp biler we netijede rulman şowsuzlygyna sebäp bolup biler. Elektrikli awtoulaglary goşmak bilen dürli pudaklarda ulanmak üçin amatly.

 

Keramiki podşipnikler elektrik hereketlendirijiler döwründe polatdan ýasalan podşipnikleri has köp çalyşýar. Silikon nitrid keramiki top izolýasiýa podşipnikleri içerki Xiaopeng P7, G9, Weilai ET7 we beýleki modellerde ulanylýar. Mysal üçin, Tesla tarapyndan ulanylýan motoryň çykyş şahasynda keramiki podşipnikler, NSK tarapyndan işlenip düzülen gibrid keramiki podşipnikler we 50 sany kremniy nitrit toplaryndan ýasalan toplar ulanylýar.

Gyzgyn izostatiki basmak (HIP) we gaz basyşyny sintezlemek (GPS) kremniý nitrid keramiki top sinterlemek üçin iň meşhur taýýarlyk usulydyr. Bu iki usul köp sazlamalarda ýygy-ýygydan ulanylýan keramiki toplary berýär. HIP kremniý nitrid, GPS kremniý nitridinden has ýokary mehaniki häsiýetleri we ýadawlyk ömrüni üpjün edýär.

Häzirki wagtda belli daşary ýurt firmalary halkara bazar paýyna we ösüş ugruna gözegçilik etmegini dowam etdirýärler, Japaneseaponiýa, Europeanewropa we Amerikan korporasiýalary ýokary derejeli keramiki önümleri öndürmekde agdyklyk etmegini dowam etdirýärler. 2015-nji ýylda meniň halkymda Milli Materials High-Tech Nitride Keramika Co., Ltd. döredildi.

Gyzgyn izostatiki basylan kremniý nitrit keramiki toplary köpçülikleýin öndürmek tehnologiýasynda ep-esli öňe gidişlik etdi, bu materiallaryň köpçülikleýin önümçiligini döreden Hytaýda ilkinji bolup, Japanaponiýada Toshibadan we ABŞ-da Kustecden soň üçünji kompaniýa boldy. Önümleriniň iberilýän ýurtlarynyň arasynda Şwesiýada SKF, ABŞ-da Timken, Germaniýada GMN we Ispaniýadaky Forsa bar. Mundan başga-da, deňeşdirip boljak usullar Sinoceramic Jinsheng we beýlekiler tarapyndan 1000 MPa egilme güýji bolan kremniy nitrit göteriji toplary döretmek üçin ulanylýar.

 

 

02 termokary ýylylyk geçirijilik kremniý nitrid keramiki substrat

Silikon nitrid keramiki substratlar esasan elektrik birliklerinde, ýarymgeçiriji enjamlarda we arassa elektrik ulaglarynyň (EV) we gibrid elektrik ulaglarynyň (HEV) inwertorlarynda ulanylýar we uly bazar potensialy we amaly mümkinçilikleri bar.

Häzirki wagtda ýokary ýylylyk geçirijilik kremniý nitrid keramiki substrat materiallaryny täjirçilik taýdan ulanmak üçin 650 MPa egilmek güýji, 5–7 MPa · m1 / 2 döwük berkligi we 85 W / (m · K) ýylylyk geçirijiligi zerurdyr. “Toshiba Group”, “Hitachi Metals”, “Nippon Electric Chemical”, “Maruwa” we “Nippon Fine Keramika” ýokary ýylylyk geçirijiligi bilen kremniý nitrid keramiki substratlary köpçülikleýin öndürmek ukybyna eýe bolan esasy kompaniýalardyr.

 

Mundan başga-da, kremniý nitrid keramiki substrat materiallary boýunça içerki gözleglerde käbir öňegidişlikler boldy. Süzmek usulyny we amalyny optimizirlemek bilen, Pekin Sinoma emeli kristal gözleg instituty Co., Ltd. egirme güýji 700-800MPa, döwük berkligi ≥8MPa · m1 / 2 we ýylylyk geçirijiligi ≥80W / (m · K) bilen kremniý nitrid keramiki substraty üstünlikli taýýarlady. Sinoma ýokary tehnologiýaly Nitride keramika kärhanasynyň Pekin bölümi tarapyndan öndürilen kremniý nitrid keramiki substrat, lenta guýmak prosesini ulanyp, 100 W / (m · K) ýylylyk geçirijiligine eýe.

 

Elektrik ulaglary häzirki wagtda täze energiýa ulaglarynyň meşhurlygynyň we emeli intellektiň (AI) ösmegi netijesinde akyl-paýhasa has ýakynlaşýar. Awtoulag öndürijileri lidar gaplaýyş materiallary, uglerod keramiki tormozlary, ýokary kuwwatly MLCC, keramiki ýylylyk geçiriji materiallar we ş.m. ýaly dürli keramiki materiallara gyzyklanma bildirdiler.

 

Ondarymgeçirijileri öndürmek

"Tehnologiýanyň bir nesli, bir nesil proses, bir nesil enjam" senagat kanuny ýarymgeçiriji pudagyny dolandyrýar we ýarymgeçiriji enjamlary döwrebaplaşdyrmak we takyklamak üçin takyk bölek tehnologiýasyndaky ösüşler möhümdir. Takyk keramiki bölekler, olaryň arasynda ýarymgeçirijiniň takyk bölekleri üçin iň wekil materialdyr. Olar ýarymgeçirijiniň esasy önümçilik proseslerinde, şol sanda dökülme, himiki bug çökdürilmegi, fiziki bug çökdürilmegi we ion implantasiýasy ýaly birnäçe ugurda ulanylýar. mehaniki işleýiş gollary, elektrostatik çuklar, çyzgylar, ýol görkeziji relsler we podşipnikler ýaly. Esasanam enjam boşlugynda durnuklaşdyrmak, goranmak we ünsüňi bölmek rollaryny ýerine ýetirýär.

 

Ondarymgeçirijileriň önümçiligi icarymgeçiriji pudagy "tehnologiýanyň bir nesli, bir nesil, bir nesil enjam" senagat kanuny bilen dolandyrylýar we ýarymgeçiriji tehnikany döwrebaplaşdyrmak we takyklamak üçin takyk bölek tehnologiýasyny kämilleşdirmek möhümdir. Ondarymgeçirijiniň takyk bölekleri üçin ulanylýan ähli materiallardan takyk keramiki bölekler iň wekildir. Otherarymgeçirijiniň beýleki möhüm proseduralary bilen bir hatarda, himiki buglary çökdürmekde, fiziki buglary çökdürmekde we ion implantasiýasynda işleýärler. podşipnikler, çyzgylar, ýol görkeziji relsler, elektrostatik çuklar we mehaniki işleýiş gollary ýaly birneme atlandyrmak. Esasanam enjam boşlugynyň içinde sowmak, goramak we durnuklaşdyrmak ýaly hyzmat edýär.

 

 

Energiýa tygşytlaýjy we daşky gurşawy goramak pudagy

Milli "goşa uglerod" syýasatynyň ýolbaşçylygynda ähli pudaklar energiýa tygşytlamak, uglerody azaltmak, hapalanmagy azaltmak we netijeliligi ýokarlandyrmak ugrunda kem-kemden ösýär. Bu fonda keramika senagaty energiýa sarp edilişine we daşky gurşawy goramak basyşlaryna duçar bolýar, ýöne keramiki materiallara täze ösüş mümkinçilikleri getirýär.

 

 

01 Keramiki membrana

Adaty süzgüç bölmek tehnologiýasyny çalyşmak üçin, membranany bölmek tehnologiýasy özenindäki keramiki membrana bilen häzirki wagtda süzgüçleri bölmek, konsentrasiýa we arassalamak, arassalamak we haramlygy aýyrmak üçin önümçilik pudagynda we ýokary suw arassalaýyş meýdanlarynda ýokary netijelilik bölüniş prosesi hökmünde ulanylýar.

Keramiki tekiz membrana

Olaryň arasynda çylşyrymly sazlamalardaky suwuklyklar ýokary öndürijilikli keramiki tekiz membranalary ulanyp süzülip, ​​aýrylyp we arassalanyp bilner. Temperatureokary temperatura we basyşa garşylyk, güýçli himiki durnuklylyk, ýokary süzgüç netijeliligi, oňat ygtybarlylyk, pes iş we tehniki hyzmat çykdajylary, ömrüň dowamlylygy we ömrüň dowamynda daşky gurşawa dostluk. Şäher häkimliginiň lagym ulgamlarynda giňden ulanyldy we wagyz edildi, suwy arassalamak, gara we ysly suw arassalamak, suwy gaýtadan ulanmak we senagat parkynda hapa suwlary bejermek ýaly ugurlarda giňden ulanyldy we wagyz edildi. Halkara ýokary öndürijilikli keramiki aýralyk membranalary pudagynda esasy ösüş ugrudyr we bazaryň giň perspektiwalaryna eýedir.

Suwy bejermek bilen bir hatarda, halkymda howanyň hapalanmagyny dolandyrmak hem garaşýar. Ekologiýa taýdan arassa ýer-metal oksid ulgamy nano-denitrifikasiýa katalizatory, denitrifikasiýa we tozany aýyrmak üçin ýokary temperaturaly süýüm membranasyny döretmek üçin goldaw beriji organ hökmünde keramiki süýümli kompozit membrananyň materialyna, ýokary temperatura şertlerinde gazy göni arassalamaga ýetip bilýän filtr elementi.

 

 

02 Airgel

Örän izolýasiýa materialy bolan “airgel” -iň giň ýaşyl we pes uglerodly ösüşi, howa pudagynyň ösmegi üçin şu wagta çenli eşidilmedik potensialy döretdi. Täze “airgel” tehnologiýasy, ýaşyl pudaklaryň has çalt ösýän tendensiýasyna laýyklykda has täze önüm goşundylaryny döretmek üçin ýaşyl önümçiligiň ösüşi bilen birleşdiriler diýlip garaşylýar.

 

“Airgel” -iň aşa pes dykyzlygy, aşa ýokary gözenekliligi, pes refraktiw görkezijisi, pes ýylylyk geçirijiligi, pes akustiki impedansy we umumy gaty materiallaryň ýok aýratynlyklary bar. Bu aýratynlyklar, ýylylyk izolýasiýasy, biomedisina, ses izolýasiýasy, adsorbsiýa we ş.m. ýaly ugurlarda uly mümkinçilikleri döredýär we bazara isleg potensialy gaty uludyr.

 

 

Biomedisina senagaty

Jemgyýetiň ösmegi we adamlaryň durmuşy gowulaşmagy bilen has köp emeli implantlar we organlar bejeriş şertlerinde ulanylar. Meniň halkymda poslamaýan polat we kobalt erginleri ýaly metallar, ýokary mehaniki we gözegçilik häsiýetleri sebäpli ortopediki bejeriş we abatlamak üçin köpden bäri ulanylýar; Şeýle-de bolsa, olaryň biokompatisiýasy ýetmezçilik edýär. Netijede, has sagdyn we has sazlaşykly örtük materiallary ýa-da bioceramika üçin bazar we gözlegler çalt ösýär.

Ajaýyp döwük berkligi we könelişme garşylygy sebäpli, Al2O3, ZrO2, ZTA, Si3N4 ýaly biomedikal keramika we şuňa meňzeş birleşdirilen keramiki materiallar hirurgiki ýük göteriji protezlerde, diş implantalarynda, süňkleriň ornuny tutujylarda we ş.m. ulanylýar. Bularyň arasynda kremniý nitrid bakterisid täsirini we öz-özüni ýaglamak häsiýetlerini birleşdirýär we implantasy uzak möhletli biologiki durnuklylyga eýe.

2022-nji ýylda lukmançylyk keramiki materiallary üçin dünýä bazarynyň 15 milliard dollar töweregi boljakdygy çak edilýär. 2022-nji ýylda Hytaýda lukmançylyk keramiki materiallar bazarynyň takmynan 4,5 milliard ABŞ dollaryna barabar bolmagyna garaşylýar. Olardan alýumin keramikasy köplügi düzýär (takmynan 60%). Ortopediki implantlar üçin kremniý nitrid keramika ulanylýar, zirkon keramikasy esasan diş lukmançylygynda ulanylýar.

 

 

Aerokosmos pudagy

Keramika dürli çylşyrymly amaly ýagdaýlarda ajaýyp öndürijiligi bilen yzygiderli tapawutlanýar. Harby we howa giňişligi ösen keramika üçin iň halanýan amaly bazarlaryň ikisidir. "Temperatureokary temperatura garşylyk" we "gizlinlik" howa giňişliginde keramiki ösüşiň iki esasy ugry.

 

Harby awiasiýa hereketlendirijileriniň täze nesli, ýokary kristallaryň, termiki barýer örtükleriniň we işjeň howanyň sowadylmagynyň potensialy kem-kemden azalýanlygy sebäpli, ýokary temperatura çydamly gurluş materiallaryna barha artýar. SiC / SiC-CMC ýokary temperatura çydamly gurluş materiallary üçin iň esasy wariantlaryň biri hökmünde ýüze çykdy. SiC / SiC-CMC kremniy karbid süýümi bilen köp derejede berkidilýär we berkidilýär. SiC / SiC-CMC üçin iň möhüm çig mal, 1200 ° C-den ýokary temperatura garşylygy bolan we gözleg bäsleşiginde awiasiýa güýçleriniň ünsüni özüne çeken kremniy karbid süýümidir.

 

 

Adatça siňdiriji gurşawdan (sorujy) we matrisa materialyndan (käwagt baglaýjy diýlip atlandyrylýar) emele getirýän materiallar iň möhüm gizlin materiallaryň hataryna girýär. Silikon karbid köp zolakly siňdiriji keramiki materiallary döretmek üçin ulanylýan esasy maddadyr; organiki däl keramiki nanopartikullar we organiki däl polimer materiallary birleşip, örtügiň bir görnüşi bolan keramiki infragyzyl gizlin materiallary emele getirýärler. Giň zolakly elektromagnit tolkunyň siňdirilmegini öndürmek üçin organiki däl keramiki nanobölejikler organiki däl polimer matrisada birmeňzeş ýaýradylýar we seresaplylyk bilen dolandyrylýar.