Kvin ĉefaj industrioj por la estonta disvolviĝo de ceramikaj produktoj
Industrio por elektraj veturiloj
Ĉinio produktis kaj vendis 6,253 milionojn kaj 6,067 milionojn da novaj energiaj aŭtoj, respektive, inter januaro kaj novembro, pli ol 100% jaron post jaro, kun 25% merkatparto, laŭ la plej lastatempaj ciferoj de la Ĉina Asocio de Aŭtofabrikistoj. Kune kun produktado kaj vendokresko, kiu multe superis la merkaton dum tiu tempo, la penetrado de novaj energiveturiloj superis 36% kaj daŭre pliiĝas. Elektra aŭtomobila teknologio konstante evoluas, kio akcelis la anstataŭigon de ĝiaj komponaj dezajnoj kaj materialoj. La uzo de novaj energiaj elektraj veturiloj plene ampleksis progresintajn ceramikajn materialojn pro iliaj unikaj agado-avantaĝoj.
Inter ili, HIP-silicio-nitruro portantaj pilkoj kaj alta termika konduktiveca silicio-nitruraj substratoj estas ĝeneralaj.
01 HIP-Pilkoj por Siliciaj Nitruraj Lagroj
Motorlagroj por novaj energiaj veturiloj postulas pli malaltan densecon kaj kompare pli eluzeblajn materialojn pro siaj pli altaj rotaciaj indicoj kompare kun normaj lagroj. En silicionitruraj ceramikaj lagroj, la pilkoj produktas malpli varmecon kaj frikcion ene de la portanta sistemo. Specife, silicio-nitruro estas nature okazanta elektra izolilo, kiu povas malhelpi elektran korodon de portas malŝarĝo, plilongigi la vivon de lubrikaĵoj kaj lagroj, kaj eventuale indukti lagromalfunkcion. Ĝi estas ideala por uzo en diversaj sektoroj, inkluzive de elektraj aŭtoj.
Ceramikaj lagroj ĉiam pli anstataŭas ŝtalaj globlagroj en la epoko de elektraj veturadoj. Silicio nitruro ceramikaj pilkaj izolaj lagroj estas uzataj en hejmaj Xiaopeng P7, G9, Weilai ET7 kaj aliaj modeloj. Ekzemple, la produktaĵŝakto de la motoro uzita fare de Tesla utiligas ceramikaj lagroj, hibridaj ceramikaj lagroj dizajnitaj fare de NSK, kaj portantaj pilkoj faritaj el 50 siliciaj nitruraj pilkoj.
Varma izostatika premado (HIP) kaj gaspremsinterizado (GPS) estas la du plej popularaj preparaj teknikoj por silicinitruda ceramika pilksinterizado. Ĉi tiuj du metodoj donas ceramikaj pilkoj, kiuj estas ofte uzataj en multaj medioj. HIP-silicionitruro disponigas superajn mekanikajn kvalitojn kaj pli longan lacvivon ol GPS-silicionitruro.
Nuntempe konataj eksterlandaj firmaoj daŭre kontrolas la internacian merkatparton kaj disvolvan direkton, dum japanaj, eŭropaj kaj usonaj korporacioj daŭre regas la fabrikadon de altkvalitaj ceramikaj portantaj varoj. 2015 vidis la starigon de National Materials High-Tech Nitride Ceramics Co., Ltd. en mia nacio.
faris signifan progreson en la teknologio por amasproduktado de varmaj izostate premataj silicionitruraj ceramikaj pilkoj, igante ĝin la unua firmao en Ĉinio se temas pri establi amasproduktadon de tiuj materialoj kaj la trian firmaon entute, malantaŭ Toshiba en Japanio kaj Kustec en Usono. SKF en Svedio, Timken en Usono, GMN en Germanio kaj Forsa en Hispanio estas inter la landoj al kiuj ĝiaj produktoj estas senditaj. Krome, kompareblaj metodoj estas uzataj de Sinoceramic Jinsheng kaj aliaj por krei silicionitrurajn portantajn pilkojn kun 1000 MPa fleksebla forto.
02 Alta termika kondukteco silicio nitruro ceramika substrato
Siliciaj nitruraj ceramikaj substratoj estas ĉefe uzataj en la potencaj unuoj, duonkonduktaĵoj kaj inversiloj de puraj elektraj veturiloj (EV) kaj hibridaj elektraj veturiloj (HEV), kaj havas grandegan merkatan potencialon kaj aplikajn perspektivojn.
Nuntempe, fleksebla forto de 650 MPa, frakturforto de 5-7 MPa·m1/2, kaj termika kondukteco de 85 W/(m·K) estas postulataj por la komerca uzo de alta termika konduktiveco silicio nitruro ceramikaj substrataj materialoj. La Toshiba Grupo, Hitachi Metals, Nippon Electric Chemical, Maruwa, kaj Nippon Fine Ceramics estas la primaraj kompanioj, kiuj posedas la kapablon amasprodukti silicionitrurajn ceramikajn substratojn kun alta varmokondukteco.
Plie, okazis iu progreso en hejma esplorado pri silicinitruraj ceramikaj substratmaterialoj. Optimumigante la sinterigan metodon kaj procezon, Beijing Sinoma Artificial Crystal Research Institute Co., Ltd. sukcese preparis silician nitrudan ceramikan substraton kun fleksebla forto de 700-800MPa, frakturforto de ≥8MPa·m1/2, kaj termika kondukteco de ≥80W/(m·K). La silicio-nitruda ceramika substrato fabrikita de la Pekina Filio de Sinoma High-Tech Nitride Ceramics Co., Ltd. uzanta la glubendan procezon havas termikan konduktivecon de 100 W/(m·K).
Elektraj veturiloj nuntempe pliproksimiĝas al inteligenteco kiel rezulto de la kreskanta populareco de novaj energiaj veturiloj kaj la evoluo de artefarita inteligenteco (AI). Aŭtoproduktantoj ankaŭ montris intereson pri diversaj ceramikaj materialoj, inkluzive de lidar-pakaĵmaterialoj, karbonceramikaj bremsoj, altkapacita MLCC, ceramikaj termikaj konduktaj materialoj, ktp.
Fabrikado de duonkonduktaĵoj
La industria leĝo de "unu generacio de teknologio, unu generacio de procezo, unu generacio de ekipaĵo" regas la duonkonduktaĵindustrion, kaj progresoj en precizeca partteknologio estas decidaj al la modernigo kaj ripeto de duonkonduktaĵo-ekipaĵo. Precizecaj ceramikaj partoj estas la plej reprezentaj materialoj por duonkonduktaĵaj precizecaj partoj inter ili. Ili estas uzitaj en kelkaj ŝlosilaj semikonduktaĵaj produktadprocezoj, inkluzive de akvaforto, kemia vapordemetado, fizika vapordemetado, kaj jonenplantado. kiel mekanikaj manipulaj brakoj, elektrostatikaj chucks, tegaĵoj, gvidreloj, kaj lagroj, inter aliaj. Ĝi plenumas la rolojn de stabiligo, defendo kaj distro, precipe ene de la ekipaĵkavo.
Produktado de duonkonduktaĵoj La duonkonduktaĵo-industrio estas regata de la industria leĝo de "unu generacio de teknologio, unu generacio de procezo, unu generacio de ekipaĵo", kaj plibonigoj en precizeca partteknologio estas esencaj al la modernigo kaj ripeto de duonkonduktaĵo-maŝinaro. El ĉiuj materialoj uzataj por duonkonduktaj precizecaj partoj, precizecaj ceramikaj partoj estas la plej reprezentaj. Ili estas utiligitaj en akvaforto, kemia vapordemetado, fizika vapordemetado, kaj jonenplantado, inter aliaj gravaj semikonduktaĵproduktadproceduroj. kiel lagroj, ekskursoŝipoj, gvidreloj, elektrostatikaj mandriloj kaj mekanikaj pritraktaj brakoj, por nomi kelkajn. Ĝi funkcias kiel distraĵo, defendo kaj stabiligo, precipe ene de la ekipaĵkavaĵo.
Energiŝpara kaj mediprotekta industrio
Sub la gvido de la nacia "duobla karbono" politiko, ĉiuj industrioj iom post iom disvolviĝas en la direkto de energiŝparo, karbonredukto, poluoredukto kaj efikeco-plibonigo. Sub ĉi tiu fono, la ceramika industrio alfrontas energikonsumon kaj mediprotektajn premojn, sed ĝi ankaŭ alportas novajn disvolvajn ŝancojn al ceramikaj materialoj.
01 Ceramika membrano
Por anstataŭigi konvencian filtran apartigteknologion, membrandisigteknologion kun ceramika membrano ĉe sia kerno estas nuntempe ĉefe utiligita kiel alt-efikeca apartigprocezo en la proceza industrio kaj specialaj akvopurigkampoj por filtradipartigo, koncentriĝo kaj purigo, kaj purigo kaj malpura forigo.
Ceramika plata membrano
Inter ili, fluidoj en kompleksaj agordoj povas esti filtritaj, apartigitaj kaj purigitaj per alt-efikecaj ceramikaj plataj membranoj. Alta temperaturo kaj premo-rezisto, forta kemia stabileco, alta filtra efikeco, bona fidindeco, malaltaj operaciaj kaj bontenaj kostoj, plilongigita servodaŭro kaj media amikeco dum la vivociklo estas kelkaj el iliaj atributoj. Ĝi estis vaste uzata kaj promociita en la areoj de urba kloakaĵo, distribuita akvopurigado, nigra kaj odora akvopurigo, rekuperita akvoreuzo kaj industria parka akvopurigo. Ĝi estas la ĉefa disvolva direkto en la kampo de internaciaj alt-efikecaj ceramikaj apartigmembranoj kaj havas ampleksan gamon de merkatperspektivoj.
Kune kun akvopurigado, aerpoluoadministrado en mia nacio ankaŭ estas ĉe la horizonto. La ekologia amika malofta metala oksida sistemo nano-denitrifika katalizilo estas ŝarĝita sur ceramika fibro kunmetita membranmaterialo kiel la subtena korpo por krei la alt-temperaturan fibran membranon por sennitrigo kaj forigo de polvo, filtrila elemento kun integraj sennitrigaj kaj forigo de polvo funkcioj kiuj povas atingi rektan purigon de gaso sub alta temperaturaj kondiĉoj.
02 Aeroĝelo
La ampleksa verda kaj malalt-karbona evoluo de aeroĝelo, super izola materialo, kreis ĝis nun neaŭditan potencialon por la kresko de la aeroĝela sektoro. Oni antaŭvidas, ke la nova aeroĝela teknologio integriĝos kun la kresko de verda fabrikado por krei pli da novaj produktaplikoj konforme al la tendenco de verdaj industrioj evoluantaj pli rapide.
Aeroĝelo havas ekstreme malaltan densecon, ultra-altan porecon, malaltan refraktan indicon, malaltan termikan konduktivecon, malaltan akustikan impedancon kaj aliajn trajtojn, kiujn ĝeneralaj solidaj materialoj ne havas. Ĉi tiuj karakterizaĵoj igas ĝin havi grandajn aplikajn perspektivojn en la kampoj de termika izolado, biomedicino, sona izolado, adsorbado ktp., kaj la merkata postulo potencialo estas grandega.
Industrio de biomedicino
Pli kaj pli da artefaritaj enplantaĵoj kaj organoj estos uzataj en terapiaj medioj dum la socio disvolviĝas kaj la vivo de homoj pliboniĝas. En mia nacio, metaloj kiel neoksidebla ŝtalo kaj kobaltaj alojoj estas longe uzataj por ortopedia resanigo kaj riparo pro siaj superaj mekanikaj kaj kontrolaj kvalitoj; tamen mankas ilia biokongrueco. Sekve, la merkato kaj esplorado por tegaj materialoj aŭ bioceramikoj, kiuj estas pli sanaj kaj pli kongruaj, rapide vastiĝas.
Pro ilia escepta frakturforto kaj eluziĝorezisto, biomedicina ceramikaĵo kiel Al2O3, ZrO2, ZTA, Si3N4, kaj rilataj kunmetitaj ceramikaj materialoj estas ofte utiligitaj en kirurgiaj ŝarĝoprotezoj, dentaj enplantaĵoj, ostaj anstataŭaĵoj, ktp. Zirkonia rusto estas ofte uzata en dentaj restaŭraj materialoj, sed ĝia bona agado kaj beleco estas materialoj pro ceramikaj materialoj. Inter ĉi tiuj, silicia nitruro kombinas la baktericidan efikon kaj mem-lubrikatajn proprietojn, kaj ĝia enplantaĵo havas longdaŭran stabilan biologian stabilecon.
En 2022, la grandeco de la tutmonda merkato por medicinaj ceramikaj materialoj estas projekciita esti ĉirkaŭ $ 15 miliardoj USD. En 2022, la merkato de medicinaj ceramikaj materialoj en Ĉinio estas atendita valoros proksimume 4,5 miliardojn da usonaj dolaroj. El ili, alumina ceramikaĵo konsistigas la plimulton (ĉirkaŭ 60%). Silicinitrudceramikaĵo estas utiligita por ortopediaj enplantaĵoj, dum zirkonia ceramikaĵo estas ĉefe utiligita en dentokuracado.
La aerspaca sektoro
Ceramiko konstante elstaras pro sia escepta agado en diversaj severaj aplikaj situacioj. La armeaj kaj aerospacaj industrioj estas du el la plej ŝatataj aplikaj merkatoj por altnivela ceramikaĵo. "Alttemperaturrezisto" kaj "ŝtelaĵo" estas la du ĉefaj ceramikaj evolulinioj en la aerspaca industrio.
La nova generacio de armeaj aviadmotoroj havas kreskantan bezonon de novaj alttemperaturaj imunaj strukturaj materialoj ĉar la potencialo de unukristaloj, termikaj baraj tegaĵoj kaj aktiva aera malvarmigo estas iom post iom malplenigita. SiC/SiC-CMC aperis kiel unu el la ĉefaj elektoj por alttemperaturaj strukturaj materialoj. SiC/SiC-CMC estas plifortigita kaj hardita en granda parto per silicikarbura fibro. La plej grava krudaĵo por SiC/SiC-CMC estas siliciokarbura fibro, kiu havas temperaturreziston de super 1200 °C kaj altiris la atenton de aviadaj potencoj en esplora konkurso.
Tipe konsistante el absorba medio (sorbanta) kaj matrica materialo (foje konata kiel ligilo), absorbaj materialoj estas inter la plej decidaj kaŝmaterialoj. Silicia karbido estas la ĉefa ingredienco uzata por krei mult-bendajn sorbajn ceramikajn materialojn; neorganikaj ceramikaj nanopartikloj kaj neorganikaj polimeraj materialoj kombinas por formi ceramikajn infraruĝajn kaŝajn materialojn, specon de tegaĵo. Por produkti efikan larĝbendan elektromagnetan ondo-sorbadon, neorganikaj ceramikaj nanopartikloj estas unuforme disigitaj en neorganika polimera matrico kaj zorge kontrolataj.