Lima ka dagkong industriya alang sa umaabot nga pag-uswag sa mga produkto nga seramik

Industriya alang sa mga de-koryenteng sakyanan

 

Naghimo ug nagbaligya ang China og 6.253 ka milyon ug 6.067 ka milyon nga bag-ong mga sakyanan sa enerhiya, matag usa, tali sa Enero ug Nobyembre, nga mga 100% matag tuig, nga adunay 25% nga bahin sa merkado, sumala sa pinakabag-o nga mga numero gikan sa China Association of Automobile Manufacturers. Kauban sa pag-uswag sa paggama ug pagpamaligya nga labi ka layo sa merkado sa kana nga panahon, ang pagsulud sa bag-ong salakyanan sa enerhiya milabaw sa 36% ug nagpadayon sa pagtaas. Ang teknolohiya sa de-koryenteng sakyanan kanunay nga nag-uswag, nga nagpadali sa pag-ilis sa mga disenyo ug materyales sa sangkap niini. Ang paggamit sa bag-ong mga de-koryenteng salakyanan sa enerhiya hingpit nga gisagop ang mga advanced nga seramik nga materyales tungod sa ilang talagsaon nga mga bentaha sa pasundayag.

Lakip kanila, ang HIP silicon nitride bearing balls ug taas nga thermal conductivity silicon nitride substrates kay kaylap.

 

 

01 HIP Balls alang sa Silicon Nitride Bearings

Ang mga bearings sa motor alang sa bag-ong mga salakyanan sa enerhiya nanginahanglan mas mubu nga densidad ug labi pa nga mga materyales nga dili masul-ob tungod sa ilang mas taas nga rate sa pag-rotate kung itandi sa standard nga mga bearings. Sa silicon nitride ceramic bearings, ang mga bola makahimo og gamay nga kainit ug friction sulod sa bearing system. Sa piho, ang silicon nitride usa ka natural nga nahitabo nga electrical insulator nga makapugong sa electrical corrosion gikan sa pagdala sa discharge, pagpalugway sa kinabuhi sa mga lubricant ug mga bearings, ug sa katapusan makaaghat sa pagkapakyas sa bearing. Kini mao ang sulundon nga alang sa paggamit sa lain-laing mga sektor, lakip na ang electric sakyanan.

 

Ang mga seramik nga bearings nagkadaghan nga nag-ilis sa steel ball bearings sa edad sa mga electric drive. Ang Silicon nitride ceramic ball insulated bearings gigamit sa domestic Xiaopeng P7, G9, Weilai ET7, ug uban pang mga modelo. Pananglitan, ang output shaft sa motor nga gigamit sa Tesla naggamit mga ceramic bearings, hybrid ceramic bearings nga gidisenyo sa NSK, ug mga bearing ball nga hinimo sa 50 ka silicon nitride nga bola.

Ang mainit nga isostatic pressing (HIP) ug gas pressure sintering (GPS) mao ang duha ka pinakapopular nga mga pamaagi sa pagpangandam alang sa silicon nitride ceramic ball sintering. Kining duha ka mga pamaagi makahatag og mga seramik nga bola nga kanunay nga gigamit sa daghang mga setting. Ang HIP silicon nitride naghatag og labaw nga mekanikal nga mga kalidad ug mas taas nga kinabuhi sa kakapoy kay sa GPS silicon nitride.

Sa pagkakaron, ang iladong langyaw nga mga kompaniya nagpadayon sa pagkontrolar sa internasyonal nga bahin sa merkado ug direksyon sa pag-uswag, samtang ang mga Hapon, Uropa, ug Amerikano nga mga korporasyon nagpadayon sa pagdominar sa paggama sa mga high-end nga ceramic bearing nga mga butang. Nakita sa 2015 ang pagtukod sa National Materials High-Tech Nitride Ceramics Co., Ltd. sa akong nasud.

nakahimo og mahinungdanong pag-uswag sa teknolohiya alang sa mass producing hot isostatically pressed silicon nitride ceramic balls, nga naghimo niini nga unang kompanya sa China nga nagtukod og mass production niini nga mga materyales ug ang ikatulo nga kompanya sa kinatibuk-an, luyo sa Toshiba sa Japan ug Kustec sa Estados Unidos. Ang SKF sa Sweden, Timken sa US, GMN sa Germany, ug Forsa sa Spain usa sa mga nasud diin gipadala ang mga produkto niini. Dugang pa, ang susama nga mga pamaagi gigamit sa Sinoceramic Jinsheng ug uban pa sa paghimo sa silicon nitride bearing balls nga adunay 1000 MPa bending strength.

 

 

02 Taas nga thermal conductivity silicon nitride ceramic substrate

Ang silikon nitride ceramic substrates kay gigamit sa mga power units, semiconductor device ug inverters sa pure electric vehicles (EV) ug hybrid electric vehicles (HEV), ug adunay dako nga market potential ug application prospects.

Sa pagkakaron, ang bending strength sa 650 MPa, fracture toughness sa 5-7 MPa·m1/2, ug thermal conductivity sa 85 W/(m·K) gikinahanglan para sa commercial nga paggamit sa high thermal conductivity silicon nitride ceramic substrate materials. Ang Toshiba Group, Hitachi Metals, Nippon Electric Chemical, Maruwa, ug Nippon Fine Ceramics mao ang mga nag-unang kompanya nga adunay kapasidad sa paghimo og mga silicon nitride ceramic substrates nga adunay taas nga thermal conductivity.

 

Dugang pa, adunay pipila ka pag-uswag sa lokal nga panukiduki sa silicon nitride nga seramik nga mga materyales sa substrate. Pinaagi sa pag-optimize sa pamaagi ug proseso sa sintering, ang Beijing Sinoma Artificial Crystal Research Institute Co., Ltd. malampusong nag-andam ug silicon nitride ceramic substrate nga may bending strength nga 700-800MPa, usa ka fracture toughness sa ≥8MPa·m1/2, ug thermal conductivity sa ≥80W/(m·K). Ang silicon nitride ceramic substrate nga gigama sa Beijing Branch sa Sinoma High-Tech Nitride Ceramics Co., Ltd. gamit ang tape casting process adunay thermal conductivity nga 100 W/(m·K).

 

Ang mga de-koryenteng salakyanan karon nagpaduol sa paniktik tungod sa nagkadako nga pagkapopular sa bag-ong mga salakyanan sa enerhiya ug ang pag-uswag sa artificial intelligence (AI). Ang mga tiggama sa awto nagpakita usab og interes sa lainlaing mga materyales nga seramik, lakip ang mga materyales sa pagputos sa lidar, carbon ceramic brakes, high-capacity MLCC, ceramic thermal conductive nga materyales, ug uban pa.

 

Paggama sa mga semiconductor

Ang balaod sa industriya sa "usa ka henerasyon sa teknolohiya, usa ka henerasyon sa proseso, usa ka henerasyon sa kagamitan" nagdumala sa industriya sa semiconductor, ug ang mga pag-uswag sa teknolohiya sa katukma nga bahin hinungdanon sa modernisasyon ug pag-uli sa mga kagamitan sa semiconductor. Ang tukma nga mga bahin sa seramik mao ang labing representante nga mga materyales alang sa mga bahin sa katukma sa semiconductor sa taliwala nila. Gigamit kini sa daghang mga yawe nga proseso sa paghimo sa semiconductor, lakip ang pag-etching, pag-deposito sa alisngaw sa kemikal, pagdeposito sa pisikal nga singaw, ug pag-implant sa ion. sama sa mekanikal nga pagdumala sa mga bukton, electrostatic chucks, liner, giya nga riles, ug mga bearings, ug uban pa. Gihimo niini ang mga tahas sa pagpalig-on, depensa, ug pagkabalda, labi na sa sulod sa lungag sa kagamitan.

 

Pagprodyus sa mga semiconductor Ang industriya sa semiconductor gidumala sa balaod sa industriya nga "usa ka henerasyon sa teknolohiya, usa ka henerasyon sa proseso, usa ka henerasyon sa kagamitan," ug ang mga pag-uswag sa teknolohiya nga bahin sa katukma hinungdanon sa modernisasyon ug pag-uli sa makinarya sa semiconductor. Sa tanan nga mga materyales nga gigamit alang sa semiconductor precision parts, ang precision ceramic parts mao ang pinakarepresentante. Gigamit sila sa pag-etching, pagdeposito sa alisngaw sa kemikal, pagdeposito sa pisikal nga alisngaw, ug pag-implant sa ion, ug uban pang hinungdanon nga mga pamaagi sa paghimo sa semiconductor. sama sa mga bearings, liner, giya nga riles, electrostatic chucks, ug mekanikal nga pagdumala sa mga bukton, sa paghingalan sa pipila. Nagsilbi kini nga diversion, defense, ug stabilization, labi na sa sulod sa lungag sa kagamitan.

 

 

Pagdaginot sa enerhiya ug industriya sa pagpanalipod sa kinaiyahan

Ubos sa giya sa nasudnong "dual carbon" nga palisiya, ang tanan nga mga industriya anam-anam nga nag-uswag sa direksyon sa pagdaginot sa enerhiya, pagkunhod sa carbon, pagkunhod sa polusyon, ug pagpaayo sa kahusayan. Ubos niini nga background, ang industriya sa seramik nag-atubang sa pagkonsumo sa enerhiya ug mga presyur sa pagpanalipod sa kalikopan, apan nagdala usab kini mga bag-ong oportunidad sa pag-uswag sa mga materyales nga seramik.

 

 

01 Ceramic nga lamad

Aron mapulihan ang naandan nga teknolohiya sa pagbulag sa pagsala, ang teknolohiya sa pagbulag sa lamad nga adunay seramik nga lamad sa kinauyokan niini sa panguna gigamit ingon usa ka proseso sa pagbulag sa taas nga kahusayan sa industriya sa proseso ug espesyal nga mga natad sa pagtambal sa tubig alang sa pagbulag sa pagsala, konsentrasyon ug pagputli, ug paghinlo ug pagtangtang sa kahugawan.

Ceramic nga patag nga lamad

Lakip niini, ang mga pluwido sa komplikadong mga setting mahimong masala, mabulag, ug maputli gamit ang high-performance ceramic flat membranes. Ang taas nga temperatura ug resistensya sa presyur, lig-on nga kalig-on sa kemikal, taas nga kahusayan sa pagsala, maayo nga kasaligan, mubu nga gasto sa pag-opera ug pagmentinar, taas nga kinabuhi sa serbisyo, ug pagkamahigalaon sa kalikopan sa tibuuk nga siklo sa kinabuhi ang pipila sa ilang mga kinaiya. Kini kaylap nga gigamit ug gipasiugdahan sa mga dapit sa municipal sewage, gipang-apod-apod nga pagtambal sa tubig, itom ug baho nga pagtambal sa tubig, gi-reclaim nga paggamit pag-usab sa tubig, ug industriyal nga parke nga wastewater treatment. Kini ang panguna nga direksyon sa pag-uswag sa natad sa internasyonal nga high-performance nga seramik nga pagbulag sa mga lamad ug adunay daghang mga prospect sa merkado.

Uban sa pagtambal sa tubig, ang pagdumala sa polusyon sa hangin sa akong nasud anaa usab sa kapunawpunawan. Ang mahigalaon nga talagsaon nga earth-metal oxide nga sistema nga nano-denitrification catalyst gikarga sa ceramic fiber composite membrane nga materyal isip suporta nga lawas sa paghimo sa taas nga temperatura nga fiber lamad alang sa denitrification ug pagtangtang sa abug, usa ka elemento sa filter nga adunay integrated denitrification ug pagtangtang sa abug nga mga function nga makab-ot ang direkta nga pagputli sa gas ubos sa taas nga temperatura nga mga kondisyon.

 

 

02 Airgel

Ang halapad nga berde ug ubos nga carbon nga pag-uswag sa aerogel, usa ka super insulating nga materyal, nakamugna hangtod karon wala pa madungog nga potensyal alang sa pagtubo sa sektor sa airgel. Ang bag-ong teknolohiya sa airgel gipaabot nga mahiusa sa pagtubo sa berde nga paggama aron makamugna og daghang bag-ong aplikasyon sa produkto subay sa uso sa berdeng industriya nga mas paspas nga nag-uswag.

 

Ang Airgel adunay hilabihan ka ubos nga density, ultra-high porosity, ubos nga refractive index, ubos nga thermal conductivity, ubos nga acoustic impedance ug uban pang mga kinaiya nga wala sa kinatibuk-ang solid nga mga materyales. Kini nga mga kinaiya naghimo niini nga adunay daghang mga prospect sa aplikasyon sa natad sa thermal insulation, biomedicine, sound insulation, adsorption, ug uban pa, ug ang potensyal sa panginahanglan sa merkado dako kaayo.

 

 

Industriya sa biomedicine

Nagkadaghan ang mga artipisyal nga implant ug mga organo ang gamiton sa mga therapeutic setting samtang ang katilingban molambo ug ang kinabuhi sa mga tawo mas maayo. Sa akong nasud, ang mga metal sama sa stainless steel ug cobalt alloys dugay nang gigamit alang sa orthopedic nga pag-ayo ug pag-ayo tungod sa ilang labaw nga mekanikal ug kontrol nga mga kalidad; bisan pa niana, ang ilang biocompatibility kulang. Tungod niini, ang merkado ug panukiduki alang sa mga materyales sa patong o bioceramics nga labi ka himsog ug labi ka katugma kusog nga nagkalapad.

Tungod sa ilang talagsaon nga pagkabali nga pagkagahi ug pagsul-ob sa pagsukol, ang mga biomedical nga seramiko sama sa Al2O3, ZrO2, ZTA, Si3N4, ug mga may kalabutan nga composite ceramic nga mga materyales kanunay nga gigamit sa surgical load-bearing prostheses, dental implants, bone substitutes, ug uban pa. bildo nga seramiko. Lakip niini, ang silicon nitride naghiusa sa bactericidal effect ug self-lubricating nga mga kabtangan, ug ang implant niini adunay dugay nga lig-on nga biological nga kalig-on.

Sa 2022, ang gidak-on sa tibuuk kalibutan nga merkado alang sa medikal nga mga materyales nga seramik gilauman nga hapit $ 15 bilyon USD. Kaniadtong 2022, ang merkado sa mga materyales sa medikal nga seramik sa China gilauman nga mokantidad sa gibana-bana nga 4.5 bilyon nga dolyar sa US. Sa kanila, ang alumina ceramics naglangkob sa kadaghanan (mga 60%). Ang silicone nitride ceramics gigamit alang sa orthopedic implants, samtang ang zirconia ceramics kay gigamit sa dentistry.

 

 

Ang sektor sa aerospace

Ang mga seramik kanunay nga nagbarug alang sa ilang talagsaon nga pasundayag sa lainlaing mga lisud nga mga sitwasyon sa aplikasyon. Ang industriya sa militar ug aerospace mao ang duha sa labing gusto nga merkado sa aplikasyon alang sa mga advanced nga seramiko. Ang "high temperature resistance" ug "stealth" mao ang duha ka nag-unang linya sa pagpalambo sa seramik sa industriya sa aerospace.

 

Ang bag-ong henerasyon sa mga makina sa aviation sa militar adunay nagkadako nga panginahanglan alang sa bag-ong mga materyales sa istruktura nga makasukol sa taas nga temperatura tungod kay ang potensyal sa usa ka kristal, thermal barrier coatings, ug aktibo nga pagpabugnaw sa hangin hinay-hinay nga nahurot. Ang SiC / SiC-CMC mitumaw isip usa sa mga nag-unang kapilian alang sa taas nga temperatura nga resistensya sa istruktura nga mga materyales. Ang SiC/SiC-CMC gipalig-on ug gipatig-a sa dakong bahin pinaagi sa silicon carbide fiber. Ang labing hinungdanon nga hilaw nga materyal alang sa SiC / SiC-CMC mao ang silicon carbide fiber, nga adunay resistensya sa temperatura nga labaw sa 1200 ° C ug nakuha ang atensyon sa mga gahum sa aviation sa usa ka kompetisyon sa panukiduki.

 

 

Kasagaran naglangkob sa usa ka absorbing medium (absorbent) ug usa ka matrix nga materyal (usahay nailhan nga usa ka binder), absorbing nga mga materyales mao ang usa sa mga labing importante nga stealth nga mga materyales. Ang Silicon carbide mao ang nag-unang sangkap nga gigamit sa paghimo sa multi-band absorbent ceramic nga mga materyales; inorganic ceramic nanoparticle ug inorganic polymer materyales combine sa pagporma sa ceramic infrared stealth materyales, usa ka matang sa sapaw. Aron makahimo og epektibo nga broadband electromagnetic wave absorption, ang mga inorganic nga ceramic nanoparticle parehas nga gisabwag sa usa ka dili organikong polymer matrix ug gikontrol pag-ayo.