Còig prìomh ghnìomhachasan airson leasachadh stuthan ceirmeag san àm ri teachd
Gnìomhachas airson càraichean dealain a
Rinn Sìona agus reic iad 6.253 millean agus 6.067 millean càr lùth ùr, fa leth, eadar Faoilleach agus Samhain, suas timcheall air 100% bliadhna thar bliadhna, le roinn margaidh de 25%, a rèir nam figearan as ùire bho Chomann Luchd-saothrachaidh Chàraichean Shìona. Còmhla ri fàs saothrachaidh is reic a bha fada nas àirde na a’ mhargaidh san ùine sin, tha dol a-steach charbadan lùtha ùr air a dhol thairis air 36% agus a’ sìor dhol suas. Tha teicneòlas carbaid dealain an-còmhnaidh ag atharrachadh, a tha air a bhith nas luaithe na dealbhadh agus na stuthan co-phàirteach aige a chuir an àite. Tha cleachdadh charbadan dealain lùth ùr air làn ghabhail ri stuthan ceirmeag adhartach air sgàth na buannachdan coileanaidh sònraichte aca.
Nam measg, tha bàlaichean giùlan HIP silicon nitride agus fo-stratan silicon nitride seoltachd teirmeach àrd cumanta.
01 Bàlaichean HIP airson Bearings Silicon Nitride
Bidh giùlan motair airson carbadan lùtha ùra ag iarraidh dùmhlachd nas ìsle agus stuthan an ìre mhath nas seasmhaiche air caitheamh mar thoradh air na h-ìrean cuairteachaidh nas àirde aca an taca ri giùlan àbhaisteach. Ann an giùlan ceirmeag silicon nitride, bidh na bàlaichean a ’toirt a-mach nas lugha de theas is suathadh taobh a-staigh an t-siostam giùlain. Gu sònraichte, tha silicon nitride na insuladair dealain a tha a ’tachairt gu nàdarrach a dh’ fhaodas casg a chuir air coirbeachd dealain bho bhith a ’giùlan sgaoileadh, a’ leudachadh beatha bealaidh agus giùlan, agus mu dheireadh ag adhbhrachadh fàilligeadh giùlain. Tha e air leth freagarrach airson a chleachdadh ann an grunn roinnean, a’ toirt a-steach càraichean dealain.
Tha giùlan ceirmeach a ’sìor fhàs a’ dol an àite giùlan ball stàilinn ann an aois draibhearan dealain. Bithear a ’cleachdadh bearraidhean inslithe ball ceirmeach silicon nitride ann an Xiaopeng P7, G9, Weilai ET7, agus modalan eile. Mar eisimpleir, bidh cumadh toraidh an motair a bhios Tesla a’ cleachdadh a’ cleachdadh giùlan ceirmeag, giùlan ceirmeag tar-chinealach air an dealbhadh le NSK, agus bàlaichean giùlan air an dèanamh le 50 bàlaichean silicon nitride.
Is e brùthadh isostatic teth (HIP) agus sintering cuideam gas (GPS) an dà dhòigh ullachaidh as mòr-chòrdte airson sintearachd ball ceirmeag silicon nitride. Bidh an dà dhòigh seo a’ toirt a-mach bàlaichean ceirmeag a bhios gu tric air an cleachdadh ann an iomadh suidheachadh. Tha HIP silicon nitride a’ toirt seachad feartan meacanaigeach nas fheàrr agus beatha reamhar nas fhaide na GPS silicon nitride.
An-dràsta, tha companaidhean cèin ainmeil a’ cumail orra a’ cumail smachd air roinn a’ mhargaidh eadar-nàiseanta agus stiùireadh leasachaidh, agus tha corporaidean Iapanach, Eòrpach is Ameireagaidh fhathast a’ faighinn làmh an uachdair ann an saothrachadh bathar giùlain ceirmeag àrd-deireadh. Ann an 2015 chaidh stèidheachadh Stuthan Nàiseanta High-Tech Nitride Ceramics Co., Ltd. anns an dùthaich agam.
adhartas mòr air a dhèanamh anns an teicneòlas airson mòr-thoradh a dhèanamh air bàlaichean ceirmeag silicon nitride teth le cuideam isostatically, ga fhàgail mar a’ chiad chompanaidh ann an Sìona a stèidhich mòr-chinneasachadh de na stuthan sin agus an treas companaidh gu h-iomlan, air cùl Toshiba ann an Iapan agus Kustec anns na Stàitean Aonaichte. Tha SKF san t-Suain, Timken anns na SA, GMN sa Ghearmailt, agus Forsa san Spàinn am measg nan dùthchannan far a bheil na toraidhean aca air an cur. A bharrachd air an sin, tha dòighean coimeasach air an cleachdadh le Sinoceramic Jinsheng agus feadhainn eile gus bàlaichean giùlain silicon nitride a chruthachadh le neart cromadh 1000 MPa.
02 Substrate ceirmeag silicon nitride seoltachd teirmeach àrd
Bithear a’ cleachdadh fo-stratan ceirmeag silicon nitride sa mhòr-chuid anns na h-aonadan cumhachd, innealan semiconductor agus inverters de charbadan dealain fìor (EV) agus carbadan dealain tar-chinealach (HEV), agus tha comas margaidh mòr aca agus dùilean tagraidh.
An-dràsta, tha feum air neart cromadh de 650 MPa, cruas briste 5–7 MPa · m1/2, agus seoltachd teirmeach de 85 W / (m · K) airson cleachdadh malairteach de stuthan substrate ceirmeag silicon nitride seoltachd teirmeach àrd. Is e Buidheann Toshiba, Hitachi Metals, Nippon Electric Chemical, Maruwa, agus Nippon Fine Ceramics na prìomh chompanaidhean aig a bheil comas mòr-thoradh a dhèanamh air fo-stratan ceirmeag silicon nitride le giùlan teirmeach àrd.
A bharrachd air an sin, tha beagan adhartais air a bhith ann an rannsachadh dachaigheil air stuthan substrate ceirmeag silicon nitride. Le bhith a’ dèanamh an fheum as fheàrr den dòigh agus den phròiseas sintering, tha Beijing Sinoma Artificial Crystal Research Institute Co., Ltd. air substrate ceirmeag silicon nitride ullachadh gu soirbheachail le neart cromadh de 700-800MPa, cruas briste de ≥8MPa · m1/2, agus seoltachd teirmeach de ≥80W / (m · K). Tha giùlan teirmeach de 100 W / (m · K) aig an t-substrate ceirmeag silicon nitride a chaidh a dhèanamh le Meur Beijing de Sinoma High-Tech Nitride Ceramics Co., Ltd a’ cleachdadh a’ phròiseas tilgeadh teip.
Tha carbadan dealain an-dràsta a’ gluasad nas fhaisge air fiosrachadh mar thoradh air mar a tha carbadan lùtha ùra a’ sìor fhàs agus leasachadh inntleachd fuadain (AI). Tha luchd-saothrachaidh chàraichean cuideachd air ùidh a nochdadh ann an grunn stuthan ceirmeag, a’ toirt a-steach stuthan pacaidh lidar, breicichean ceirmeag gualain, MLCC àrd-comas, stuthan giùlain teirmeach ceirmeach, msaa.
Dèanamh semiconductors
Tha an lagh tionnsgalach de "aon ghinealach de theicneòlas, aon ghinealach de phròiseas, aon ghinealach de uidheam" a 'riaghladh a' ghnìomhachas semiconductor, agus tha adhartasan ann an teicneòlas pàirt mionaideach deatamach airson ùrachadh agus ath-aithris uidheamachd semiconductor. Is e pàirtean ceirmeag mionaideach na stuthan as riochdaiche airson pàirtean mionaideachd semiconductor nam measg. Tha iad air an cleachdadh ann an grunn phrìomh phròiseasan saothrachaidh semiconductor, a’ toirt a-steach searbhag, tasgadh bhalbhaichean ceimigeach, tasgadh vapor corporra, agus cuir a-steach ian. leithid gàirdeanan làimhseachaidh meacanaigeach, chucks electrostatach, lìnigeadh, rèilichean treòrachaidh, agus bearings, am measg feadhainn eile. Bidh e a’ coileanadh dhleastanasan seasmhachd, dìon agus dragh, gu sònraichte taobh a-staigh uamhas an uidheamachd.
Riochdachadh semiconductors Tha an gnìomhachas semiconductor air a riaghladh leis an lagh tionnsgalach de “aon ghinealach de theicneòlas, aon ghinealach de phròiseas, aon ghinealach de uidheamachd,” agus tha leasachaidhean ann an teicneòlas pàirt mionaideach deatamach airson ùrachadh agus tionndadh innealan semiconductor. De na stuthan gu lèir a thathas a’ cleachdadh airson pàirtean mionaideachd semiconductor, is e pàirtean ceirmeag mionaideach an fheadhainn as riochdaiche. Tha iad air am fastadh ann an sgrìobadh, tasgadh bhalbhaichean ceimigeach, tasgadh bhalbhaichean corporra, agus cuir a-steach ian, am measg modhan saothrachaidh leth-chonnsair cudromach eile. leithid giùlan, lìnigeadh, rèilichean treòrachaidh, chucks electrostatach, agus gàirdeanan làimhseachaidh meacanaigeach, gus beagan ainmeachadh. Bidh e a 'frithealadh mar ghluasad, dìon, agus seasmhachd, gu h-àraidh taobh a-staigh uamhas an uidheim.
Gnìomhachas sàbhalaidh lùtha agus dìon na h-àrainneachd
Fo stiùireadh a 'phoileasaidh nàiseanta "dùbailte gualain", tha a h-uile gnìomhachas a' leasachadh mean air mhean a thaobh sàbhaladh lùtha, lùghdachadh gualain, lùghdachadh truailleadh, agus leasachadh èifeachdais. Fon chùl-raon seo, tha an gnìomhachas ceirmeag mu choinneimh caitheamh lùtha agus cuideam dìon na h-àrainneachd, ach bheir e cuideachd cothroman leasachaidh ùra do stuthan ceirmeag.
01 Membran ceutach
Gus teicneòlas dealachaidh sìoltachaidh gnàthach a chuir an àite, tha teicneòlas dealachaidh membran le membran ceirmeag aig cridhe an-dràsta air a chleachdadh sa mhòr-chuid mar phròiseas dealachaidh àrd-èifeachdais ann an gnìomhachas a’ phròiseas agus raointean làimhseachaidh uisge sònraichte airson sgaradh sìoltachaidh, dùmhlachd agus glanadh, agus glanadh agus toirt air falbh neo-chunbhalachd.
Membran còmhnard ceirmeach
Nam measg, faodar lionntan ann an suidheachaidhean iom-fhillte a shìoladh, a sgaradh agus a ghlanadh le bhith a’ cleachdadh membran còmhnard ceirmeag àrd-choileanadh. Tha cuid de na feartan aca aig teòthachd àrd agus strì an aghaidh cuideam, seasmhachd ceimigeach làidir, èifeachdas sìoltachaidh àrd, eisimeileachd math, cosgaisean obrachaidh is cumail suas ìosal, beatha seirbheis leudaichte, agus càirdeas àrainneachdail tron chuairt-beatha. Chaidh a chleachdadh gu farsaing agus a bhrosnachadh ann an raointean òtrachais baile, làimhseachadh uisge sgaoilte, làimhseachadh uisge dubh is odorous, ath-chleachdadh uisge air fhaighinn air ais, agus làimhseachadh uisge sgudail pàirc gnìomhachais. Is e seo am prìomh stiùireadh leasachaidh ann an raon membran sgaraidh ceirmeag àrd-choileanadh eadar-nàiseanta agus tha raon farsaing de chothroman margaidh aige.
Còmhla ri làimhseachadh uisge, tha riaghladh truailleadh èadhair anns an dùthaich agam cuideachd air fàire. Tha an catalyst nano-denitrification siostam meatailt talmhainn tearc a tha càirdeil don àrainneachd air a luchdachadh air stuth membran co-dhèanta snàithleach ceirmeach mar a’ bhuidheann taic gus an membran snàithleach àrd-teòthachd a chruthachadh airson denitrification agus toirt air falbh duslach, eileamaid sìoltachain le gnìomhan denitrification aonaichte agus toirt air falbh duslach as urrainn glanadh gas dìreach fo chumhachan teòthachd àrd.
02 Airgel
Tha an leasachadh farsaing uaine agus carbon-ìosal de aerogel, sàr stuth inslitheach, air comas neo-aithnichte a chruthachadh airson fàs san roinn airgel. Thathas an dùil gum bi an teicneòlas airgel ùr amalaichte le fàs saothrachadh uaine gus barrachd thagraidhean toraidh ùra a chruthachadh a rèir gluasad nan gnìomhachasan uaine a’ fàs nas luaithe.
Tha dùmhlachd glè ìosal aig Airgel, porosity ultra-àrd, clàr-amais ìosal ath-tharraing, giùlan teirmeach ìosal, bacadh fuaimneach ìosal agus feartan eile nach eil aig stuthan cruaidh coitcheann. Tha na feartan sin a’ fàgail gu bheil deagh chothroman tagraidh aige ann an raointean insulation teirmeach, bith-mheidigeach, insulation fuaim, asorption, msaa, agus tha comas iarrtas margaidh fìor mhòr.
Gnìomhachas bith-leighis
Thèid barrachd is barrachd implantan fuadain agus buill-bodhaig a chleachdadh ann an suidheachaidhean teirpeach mar a bhios comann-sòisealta a’ leasachadh agus mar a bhios beatha dhaoine a’ fàs nas fheàrr. Anns an dùthaich agam, tha meatailtean mar stàilinn gun staoin agus aloidhean cobalt air a bhith air an cleachdadh o chionn fhada airson slànachadh agus càradh orthopédic air sgàth am feartan meacanaigeach agus smachd adhartach; a dh’ aindeoin sin, tha dìth bith-fhreagarrachd aca. Mar thoradh air an sin, tha a’ mhargaidh agus an rannsachadh airson stuthan còmhdaich no bioceramics a tha nas fhallaine agus nas freagarraiche a’ leudachadh gu luath.
Air sgàth cho cruaidh 'sa tha iad briste agus strì an aghaidh caitheamh, bidh ceirmeag bith-mheidigeach mar Al2O3, ZrO2, ZTA, Si3N4, agus stuthan ceirmeag co-cheangailte ris gu tric air am fastadh ann am prostheses giùlan luchdan obair-lannsa, implantan fiaclaireachd, stuthan cnàimh, msaa. Nam measg, bidh silicon nitride a’ cothlamadh buaidh bactericidal agus feartan fèin-lubricating, agus tha seasmhachd bith-eòlasach seasmhach fad-ùine aig an implant aige.
Ann an 2022, thathas an dùil gum bi meud margaidh na cruinne airson stuthan ceirmeag meidigeach timcheall air $ 15 billean USD. Ann an 2022, tha dùil gum bi luach timcheall air 4.5 billean dolar na SA aig a’ mhargaidh stuthan ceirmeag meidigeach ann an Sìona. Dhiubh sin, is e ceirmeag alumina a’ mhòr-chuid (mu 60%). Bithear a’ cleachdadh ceirmeag silicon nitride airson implantan orthopédic, agus thathas a’ cleachdadh ceirmeag zirconia sa mhòr-chuid ann am fiaclaireachd.
An roinn aerospace
Bidh ceirmeag gu cunbhalach a’ seasamh a-mach airson an coileanadh sònraichte ann an grunn shuidheachaidhean tagraidh cruaidh. Tha na gnìomhachasan armachd agus itealain mar dhà de na margaidhean tagraidh as mòr-chòrdte airson ceirmeag adhartach. Is e "aghaidh teòthachd àrd" agus "stealth" an dà phrìomh loidhne leasachaidh ceirmeag ann an gnìomhachas aerospace.
Tha barrachd feum aig a’ ghinealach ùr de einnseanan itealain armachd air stuthan structarail àrd-teòthachd ùr leis gu bheil comas criostalan singilte, còmhdach bacaidh teirmeach, agus fuarachadh èadhair gnìomhach air a dhol sìos mean air mhean. Tha SiC / SiC-CMC air nochdadh mar aon de na prìomh roghainnean airson stuthan structarail àrd-teodhachd. Tha SiC / SiC-CMC air a neartachadh agus air a neartachadh gu ìre mhòr le fiber carbide silicon. Is e an stuth amh as cudromaiche airson SiC / SiC-CMC snàithleach silicon carbide, aig a bheil an aghaidh teòthachd os cionn 1200 ° C agus a tha air aire chumhachdan itealain a tharraing ann am farpais rannsachaidh.
Mar as trice air a dhèanamh suas de mheadhan sùghaidh (absorbent) agus stuth matrix (ris an canar uaireannan inneal-ceangail), tha stuthan sùghaidh am measg nan stuthan stealth as deatamach. Is e silicon carbide am prìomh ghrìtheid a thathas a’ cleachdadh gus stuthan ceirmeag sùghaidh ioma-chòmhlan a chruthachadh; bidh nanoparticles ceirmeag neo-organach agus stuthan polymer neo-organach a’ tighinn còmhla gus stuthan stealth infridhearg ceirmeach a chruthachadh, seòrsa de chòmhdach. Gus sùghadh tonn electromagnetic bann-leathann èifeachdach a thoirt gu buil, tha nanoparticles ceirmeag neo-organach air an sgapadh gu co-ionnan ann am matrix polymer neo-organach agus air an smachd gu faiceallach.