Cúig mhórthionscail d'fhorbairt táirgí ceirmeacha sa todhchaí
Tionscal le haghaidh feithiclí leictreacha
Tháirgeadh agus dhíol an tSín 6.253 milliún agus 6.067 milliún gluaisteán nua fuinnimh, faoi seach, idir Eanáir agus Samhain, suas thart ar 100% bliain thar bhliain, le sciar den mhargadh 25%, de réir na bhfigiúirí is déanaí ó Chumann Déantóirí Gluaisteán na Síne. Mar aon leis an bhfás déantúsaíochta agus díolacháin a chuaigh i bhfad chun tosaigh ar an margadh le linn an ama sin, tá dul i bhfód feithiclí nua fuinnimh tar éis dul thar 36% agus leanann sé ag ardú. Tá teicneolaíocht feithiclí leictreacha ag athrú i gcónaí, rud a chuir dlús le hathsholáthar a chuid dearaí agus ábhar comhpháirteanna. Tá úsáid feithiclí leictreacha nua fuinnimh tar éis glacadh go hiomlán le hábhair ceirmeacha chun cinn mar gheall ar a buntáistí feidhmíochta uathúla.
Ina measc, tá liathróidí imthacaí nítríde sileacain HIP agus foshraitheanna nítríde sileacain seoltachta ard teirmeach i réim.
01 Liathróidí HIP le haghaidh Imthacaí Nítríde Sileacain
Éilíonn imthacaí mótair le haghaidh feithiclí nua fuinnimh ábhair dlús níos ísle agus ábhair atá i bhfad níos mó caitheamh-resistant mar gheall ar a rátaí uainíochta níos airde i gcomparáid le imthacaí caighdeánacha. I imthacaí ceirmeacha nítríde sileacain, táirgeann na liathróidí níos lú teasa agus cuimilte laistigh den chóras imthacaí. Go sonrach, is inslitheoir leictreach nádúrtha é nítríde sileacain a d'fhéadfadh cosc a chur ar chreimeadh leictreach ó urscaoileadh imthacaí, síneadh a chur le saolré bealaí agus imthacaí, agus teip imthacaí a aslú ar deireadh thiar. Tá sé oiriúnach le húsáid in earnálacha éagsúla, lena n-áirítear gluaisteáin leictreacha.
Tá imthacaí ceirmeacha ag éirí níos mó in ionad imthacaí liathróid chruach in aois na dtiomántán leictreach. Úsáidtear imthacaí inslithe liathróid ceirmeacha nítríde sileacain i Xiaopeng P7, G9, Weilai ET7, agus samhlacha eile. Mar shampla, úsáideann seafta aschuir an mhótair a úsáideann Tesla imthacaí ceirmeacha, imthacaí ceirmeacha hibrideacha deartha ag NSK, agus liathróidí imthacaí déanta as 50 liathróid nítríde sileacain.
Is iad brú isostatach te (HIP) agus shintéiriú brú gáis (GPS) an dá theicníc ullmhúcháin is coitianta le haghaidh shintéiriú liathróid ceirmeach nítríde sileacain. Tugann an dá mhodh seo liathróidí ceirmeacha a úsáidtear go minic i go leor suíomhanna. Soláthraíonn nítríde sileacain HIP cáilíochtaí meicniúla níos fearr agus saol tuirse níos faide ná nítríde sileacain GPS.
Faoi láthair, leanann gnólachtaí cáiliúla eachtracha ag rialú an sciar den mhargadh idirnáisiúnta agus an treo forbartha, agus leanann corparáidí na Seapáine, na hEorpa agus Mheiriceá de bheith i gceannas ar mhonarú earraí ceirmeacha ard-deireadh. Sa bhliain 2015 bunaíodh National Materials High-Tech Nitride Ceramics Co., Ltd i mo náisiún.
rinneadh dul chun cinn suntasach sa teicneolaíocht chun liathróidí ceirmeacha nítríde sileacain brúite isostatacha a tháirgeadh go mór, rud a fhágann gurb í an chéad chuideachta sa tSín a bhunaigh olltáirgeadh na n-ábhar seo agus an tríú cuideachta san iomlán, taobh thiar de Toshiba sa tSeapáin agus Kustec sna Stáit Aontaithe. Tá SKF sa tSualainn, Timken sna SA, GMN sa Ghearmáin, agus Forsa sa Spáinn i measc na dtíortha a seoltar a gcuid táirgí chucu. Ina theannta sin, úsáideann Sinoceramic Jinsheng agus daoine eile modhanna inchomparáide chun liathróidí imthacaí nítríde sileacain a chruthú le neart lúbthachta 1000 MPa.
02 Seoltacht ard teirmeach substráit ceirmeach nítríde sileacain
Úsáidtear foshraitheanna ceirmeacha nítríde sileacain go príomha sna haonaid chumhachta, feistí leathsheoltóra agus inverters feithiclí leictreacha íon (EV) agus feithiclí leictreacha hibrideacha (HEV), agus tá acmhainneacht ollmhór margaidh agus ionchais iarratais acu.
Faoi láthair, tá gá le neart lúbthachta 650 MPa, cruas briste 5–7 MPa·m1/2, agus seoltacht theirmeach 85 W/(m·K) le haghaidh úsáid tráchtála ábhair fhoshraitheanna ceirmeacha nítríde sileacain le seoltacht ard teirmeach. Is iad Toshiba Group, Hitachi Metals, Nippon Electric Chemical, Maruwa, agus Nippon Fine Ceramics na príomhchuideachtaí a bhfuil an cumas acu foshraitheanna ceirmeacha nítríde sileacain a mais-tháirgeadh le seoltacht ard teirmeach.
Ina theannta sin, tá roinnt dul chun cinn déanta i dtaighde intíre ar ábhair fhoshraitheanna ceirmeacha nítríde sileacain. Tríd an modh agus an próiseas shintéirithe a bharrfheabhsú, d'éirigh le Beijing Sinoma Artificial Crystal Research Institute Co., Ltd foshraith ceirmeach nítríde sileacain a ullmhú le neart lúbthachta 700-800MPa, toughness briste ≥8MPa·m1/2, agus seoltacht theirmeach ≥80W/(m·K). Tá seoltacht theirmeach 100 W/(m·K) ag an tsubstráit ceirmeach nítríde sileacain a mhonaraigh Brainse Beijing de Sinoma High-Tech Nitride Ceramics Co., Ltd. ag baint úsáide as an bpróiseas réitigh téipe.
Tá feithiclí leictreacha ag bogadh níos gaire don fhaisnéis faoi láthair mar thoradh ar an éileamh atá ag fás ar fheithiclí nua fuinnimh agus ar fhorbairt na hintleachta saorga (AI). Tá suim léirithe ag monaróirí gluaisteán freisin i réimse ábhar ceirmeach, lena n-áirítear ábhair pacála lidar, coscáin ceirmeacha carbóin, MLCC ard-acmhainne, ábhair seoltacha teirmeacha ceirmeacha, etc.
Déantúsaíocht leathsheoltóirí
Is é an dlí tionscail "glúin amháin teicneolaíochta, giniúint amháin de phróiseas, giniúint amháin de threalamh" a rialaíonn an tionscal leathsheoltóra, agus tá dul chun cinn i dteicneolaíocht páirteanna cruinneas ríthábhachtach do nuachóiriú agus atriall trealamh leathsheoltóra. Is iad páirteanna ceirmeacha beachtais na hábhair is ionadaí do chodanna cruinneas leathsheoltóra ina measc. Úsáidtear iad i roinnt príomhphróisis déantúsaíochta leathsheoltóra, lena n-áirítear eitseáil, sil-leagan ceimiceach gaile, sil-leagan fisiceach gaile, agus ionchlannú ian. cosúil le hairm láimhseála meicniúla, chucks leictreastatacha, líneálacha, ráillí treorach, agus imthacaí, i measc nithe eile. Comhlíonann sé róil cobhsaithe, cosanta agus seachráin, go háirithe laistigh den chuas trealaimh.
Táirgeadh leathsheoltóirí Tá an tionscal leathsheoltóra á rialú ag an dlí tionsclaíoch "glúin amháin teicneolaíochta, giniúint amháin de phróiseas, giniúint amháin de threalamh," agus tá feabhsuithe ar theicneolaíocht páirteanna beachtais riachtanach do nuachóiriú agus atriall innealra leathsheoltóra. De na hábhair go léir a úsáidtear le haghaidh páirteanna cruinneas leathsheoltóra, is iad na páirteanna ceirmeacha beachtais is ionadaí. Tá siad fostaithe in eitseáil, sil-leagan ceimiceach gaile, sil-leagan fisiceach gaile, agus ionchlannú ian, i measc nósanna imeachta déantúsaíochta leathsheoltóra tábhachtacha eile. mar imthacaí, líneálacha, ráillí treorach, chucks leictreastatach, agus airm láimhseála meicniúla, chun ach cúpla a ainmniú. Feidhmíonn sé mar atreorú, cosanta, agus cobhsú, go háirithe taobh istigh den chuas trealaimh.
Tionscal coigilte fuinnimh agus cosaint an chomhshaoil
Faoi threoir an bheartais náisiúnta "dé-charbóin", tá gach tionscal ag forbairt de réir a chéile i dtreo coigilte fuinnimh, laghdú carbóin, laghdú truaillithe, agus feabhsú éifeachtúlachta. Faoin gcúlra seo, tá an tionscal ceirmeach os comhair tomhaltas fuinnimh agus brúnna cosanta comhshaoil, ach tugann sé deiseanna forbartha nua d'ábhair ceirmeacha freisin.
01 Scannán ceirmeach
D'fhonn teicneolaíocht scaradh scagacháin traidisiúnta a athsholáthar, úsáidtear teicneolaíocht scaradh membrane le membrane ceirmeach ina chroílár faoi láthair go príomha mar phróiseas deighilte ard-éifeachtúlachta sa tionscal próisis agus réimsí cóireála uisce speisialta le haghaidh scaradh scagacháin, tiúchan agus íonú, agus íonú agus baint eisíontais.
Scannán árasán ceirmeach
Ina measc, is féidir sreabháin i suíomhanna casta a scagadh, a scaradh agus a íonú ag baint úsáide as seicní árasán ceirmeacha ardfheidhmíochta. Is cuid dá saintréithe iad teocht ard agus friotaíocht brú, cobhsaíocht láidir ceimiceach, éifeachtacht scagtha ard, spleáchas maith, costais oibriúcháin agus cothabhála íseal, saolré seirbhíse leathnaithe, agus cairdiúlacht don chomhshaol. Úsáidtear go forleathan é agus cuireadh chun cinn é i réimsí séarachais chathrach, cóireáil uisce dáilte, cóireáil uisce dubh agus gan bholadh, athúsáid uisce athghinte, agus cóireáil fuíolluisce páirce tionsclaíoch. Is é an treo forbartha príomhúil i réimse na seicní deighilte ceirmeacha ardfheidhmíochta idirnáisiúnta agus tá raon leathan ionchais mhargaidh aige.
Chomh maith le cóireáil uisce, tá bainistíocht truaillithe aeir i mo náisiún ar an spéir freisin. Tá catalaíoch nana-dhíanitriúcháin córais ocsaíd miotail cré-neamhdhíobhálach don chomhshaol luchtaithe ar ábhar membrane ilchodach snáithíní ceirmeacha mar an comhlacht tacaíochta chun an membrane snáithín ardteochta a chruthú le haghaidh dínitriú agus baint deannaigh, eilimint scagaire le feidhmeanna denitrification comhtháite agus baint deannaigh is féidir a bhaint amach íonú díreach gáis faoi choinníollacha teocht ard.
02 Aeir
Chruthaigh forbairt fhairsing ghlas agus ísealcharbóin aerógála, sár-ábhar inslithe, acmhainneacht nár chualathas go dtí seo d'fhás na hearnála aerghlóine. Táthar ag súil go ndéanfar an teicneolaíocht nua airgel a chomhtháthú le fás déantúsaíochta glas chun níos mó iarratais táirgí nua a chruthú i gcomhréir leis an treocht atá ag forbairt na dtionscal glas níos tapúla.
Tá dlús an-íseal ag Airgel, porosity ultra-ard, innéacs íseal athraonta, seoltacht íseal teirmeach, impedance íseal fuaimiúil agus tréithe eile nach bhfuil ag ábhair sholadach ginearálta. Fágann na saintréithe seo go bhfuil ionchais iarratais iontach aige i réimsí inslithe theirmigh, bithleighis, insliú fuaime, asaithe, etc., agus tá cumas éileamh an mhargaidh ollmhór.
Tionscal na bithleighis
Úsáidfear níos mó agus níos mó ionchlannáin agus orgáin shaorga i suíomhanna teiripeacha de réir mar a fhorbraíonn an tsochaí agus de réir mar a éiríonn saol daoine níos fearr. I mo náisiún, tá miotail cosúil le cruach dhosmálta agus cóimhiotail cóbalt in úsáid le fada le haghaidh leighis agus deisiú ortaipéideach mar gheall ar a gcáilíochtaí meicniúla agus rialaithe níos fearr; mar sin féin, tá a mbith-chomhoiriúnacht in easnamh. Dá bhrí sin, tá an margadh agus an taighde le haghaidh ábhar brataithe nó bithcheirmeacha atá níos sláintiúla agus níos comhoiriúnacha ag méadú go tapa.
Mar gheall ar a déine briste eisceachtúla agus friotaíocht caitheamh, úsáidtear criadóireacht bhithleighis cosúil le Al2O3, ZrO2, ZTA, Si3N4, agus ábhair ilchodacha ceirmeacha gaolmhara go minic i próistéisí ualachiompartha máinliachta, ionchlannáin fiaclóireachta, ionadach cnámh, etc. Úsáidtear ocsaíd siorcóiniam go minic in ábhair athchóirithe fiaclóireachta mar gheall ar a dhea-fheidhmíocht agus a áilleacht, ach tá a neart criadóireachta mar gheall ar a neart. Ina measc, comhcheanglaíonn nítríde sileacain an éifeacht bactericidal agus airíonna féin-bhealaithe, agus tá cobhsaíocht bitheolaíoch cobhsaí fadtéarmach ag a ionchlannán.
In 2022, meastar go mbeidh thart ar $15 billiún USD ar an margadh domhanda d'ábhair cheirmeacha leighis. I 2022, táthar ag súil go mbeidh luach thart ar 4.5 billiún dollar SAM ar mhargadh na n-ábhar ceirmeacha leighis sa tSín. Astu, is iad criadóireacht alúmana an chuid is mó (thart ar 60%). Úsáidtear criadóireacht nítríde sileacain le haghaidh ionchlannáin ortaipéideacha, agus úsáidtear criadóireacht zirconia go príomha i bhfiaclóireacht.
An earnáil aeraspáis
Seasann criadóireacht go seasta amach as a bhfeidhmíocht eisceachtúil i gcásanna éagsúla iarratais crua. Is iad na tionscail mhíleata agus aeraspáis dhá cheann de na margaí iarratais is mó a thaitin le haghaidh ardcheirmeacha. Is é "friotaíocht teocht ard" agus "stealth" an dá phríomhlíne forbartha ceirmeacha sa tionscal aeraspáis.
Tá gá méadaitheach ag giniúint nua na n-inneall eitlíochta míleata le haghaidh ábhair struchtúracha nua ardteochta resistant mar go n-ídítear de réir a chéile acmhainneacht criostail aonair, bratuithe bacainn teirmeacha, agus fuarú aer gníomhach. Tháinig SiC/SiC-CMC chun cinn mar cheann de na roghanna is fearr maidir le hábhair struchtúracha ardteochta resistant. Déantar SiC/SiC-CMC a neartú agus a neartú go mór ag snáithín chomhdhúile sileacain. Is é an t-amhábhar is tábhachtaí do SiC/SiC-CMC ná snáithín chomhdhúile sileacain, a bhfuil friotaíocht teocht os cionn 1200 ° C aige agus a tharraing aird na gcumhachtaí eitlíochta i gcomórtas taighde.
De ghnáth comhdhéanta de mheán ionsúcháin (absorbent) agus ábhar maitrís (ar a dtugtar uaireanta mar ceanglóra), tá ábhair ionsú i measc na n-ábhar stealth is ríthábhachtach. Is é chomhdhúile sileacain an príomh-chomhábhar a úsáidtear chun ábhair ceirmeacha ionsúiteacha il-bhanna a chruthú; nanacháithníní ceirmeacha neamhorgánacha agus ábhair polaiméire neamhorgánacha le chéile chun ábhair ceirmeacha stealth infridhearg a fhoirmiú, ar chineál an sciath. D'fhonn ionsú tonnta leictreamaighnéadacha leathanbhanda éifeachtach a tháirgeadh, tá nanacháithníní ceirmeacha neamhorgánacha scaipthe go haonfhoirmeach i maitrís polaiméire neamhorgánacha agus á rialú go cúramach.