Fimm helstu atvinnugreinar fyrir framtíðarþróun keramikvara

Iðnaður fyrir rafbíla

 

Kína framleiddi og seldi 6,253 milljónir og 6,067 milljónir nýrra orkubíla, í sömu röð, á milli janúar og nóvember, sem er um 100% aukning á milli ára, með 25% markaðshlutdeild, samkvæmt nýjustu tölum frá Kína samtökum bílaframleiðenda. Samhliða framleiðslu- og söluvexti sem var langt umfram markaðinn á þeim tíma, hefur skarpskyggni nýrra orkutækja farið yfir 36% og heldur áfram að aukast. Tækni rafknúinna ökutækja er í stöðugri þróun, sem hefur flýtt fyrir því að skipta um íhlutahönnun og efni. Notkun nýrra orku rafknúinna ökutækja hefur að fullu tekið háþróuðum keramikefnum til sín vegna einstakra frammistöðukosta þeirra.

Meðal þeirra eru HIP kísilnítríð burðarkúlur og kísilnítríð hvarfefni með mikilli hitaleiðni ríkjandi.

 

 

01 HIP kúlur fyrir kísilnítríð legur

Vélknúin legur fyrir ný orkutæki krefjast minni þéttleika og tiltölulega slitþolnari efna vegna hærri snúningshraða þeirra samanborið við venjulegar legur. Í kísilnítríð keramik legum framleiða kúlurnar minni hita og núning innan legukerfisins. Nánar tiltekið er kísilnítríð rafmagns einangrunarefni sem kemur fyrir í náttúrunni sem getur komið í veg fyrir að raftæring dragist út, lengt endingu smurefna og legur og að lokum valdið bilun í legum. Það er tilvalið til notkunar í ýmsum geirum, þar á meðal rafbíla.

 

Keramik legur koma í auknum mæli í stað stálkúlulegur á tímum rafdrifna. Kísilnítríð keramik kúlu einangruð legur eru notaðar í innlendum Xiaopeng P7, G9, Weilai ET7 og öðrum gerðum. Til dæmis, úttaksskaft mótorsins sem Tesla notar notar keramik legur, blendingur keramik legur hannað af NSK og lega kúlur úr 50 kísilnítríð kúlum.

Hot isostatic pressing (HIP) og gasþrýstingssinting (GPS) eru tvær vinsælustu undirbúningsaðferðirnar fyrir sílikonnítríð keramikbolta sintrun. Þessar tvær aðferðir gefa keramikkúlur sem eru oft notaðar í mörgum aðstæðum. HIP kísilnítríð veitir betri vélrænni eiginleika og lengri þreytulíf en GPS kísilnítríð.

Eins og er halda vel þekkt erlend fyrirtæki áfram að stjórna alþjóðlegri markaðshlutdeild og þróunarstefnu, en japönsk, evrópsk og bandarísk fyrirtæki halda áfram að ráða yfir framleiðslu á hágæða keramikvörum. Árið 2015 var stofnað National Materials High-Tech Nitride Ceramics Co., Ltd. í þjóð minni.

náð umtalsverðum framförum í tækni til að fjöldaframleiða heitar ísóstatískt pressaðar kísilnítríð keramikkúlur, sem gerir það fyrsta fyrirtækið í Kína til að koma á fjöldaframleiðslu á þessum efnum og þriðja fyrirtækið í heild, á eftir Toshiba í Japan og Kustec í Bandaríkjunum. SKF í Svíþjóð, Timken í Bandaríkjunum, GMN í Þýskalandi og Forsa á Spáni eru meðal þeirra landa sem vörurnar eru sendar til. Ennfremur eru sambærilegar aðferðir notaðar af Sinoceramic Jinsheng og öðrum til að búa til kísilnítríð burðarkúlur með 1000 MPa beygjustyrk.

 

 

02 Hár hitaleiðni sílikonnítríð keramik undirlag

Kísilnítríð keramik hvarfefni eru aðallega notuð í afleiningar, hálfleiðaratæki og inverter hreinna rafknúinna ökutækja (EV) og tvinn rafknúinna ökutækja (HEV), og hafa mikla markaðsmöguleika og notkunarhorfur.

Eins og er, þarf beygjustyrk upp á 650 MPa, brotseigu 5–7 MPa·m1/2 og varmaleiðni upp á 85 W/(m·K) fyrir viðskiptalega notkun á kísilnítríð keramik undirlagsefnum með mikilli hitaleiðni. Toshiba Group, Hitachi Metals, Nippon Electric Chemical, Maruwa og Nippon Fine Ceramics eru aðalfyrirtækin sem hafa getu til að fjöldaframleiða sílikonnítríð keramik hvarfefni með mikilli hitaleiðni.

 

Að auki hefur orðið nokkur framþróun í innlendum rannsóknum á kísilnítríði keramik undirlagsefnum. Með því að fínstilla hertuaðferðina og ferlið hefur Beijing Sinoma Artificial Crystal Research Institute Co., Ltd. útbúið kísilnítríð keramik undirlag með beygjustyrk 700-800MPa, brotseigu ≥8MPa·m1/2 og hitaleiðni ≥80W/(m·K/). Kísilnítríð keramik undirlagið framleitt af Beijing Branch Sinoma High-Tech Nitride Ceramics Co., Ltd. með því að nota borðsteypuferlið hefur hitaleiðni upp á 100 W/(m·K).

 

Rafknúin farartæki færast nú nær greind vegna vaxandi vinsælda nýrra orkutækja og þróunar gervigreindar (AI). Bílaframleiðendur hafa einnig sýnt áhuga á ýmsum keramikefnum, þar á meðal lidar pökkunarefnum, kolefnis keramikbremsum, hágetu MLCC, keramik hitaleiðandi efni o.fl.

 

Framleiðsla á hálfleiðurum

Iðnaðarlögmál "ein kynslóð tækni, ein kynslóð af ferli, ein kynslóð af búnaði" stjórnar hálfleiðaraiðnaðinum og framfarir í tækni fyrir nákvæmni hluta eru mikilvægar fyrir nútímavæðingu og endurtekningu á hálfleiðarabúnaði. Nákvæmni keramikhlutar eru dæmigerðustu efnin fyrir hálfleiðara nákvæmnihluta meðal þeirra. Þau eru notuð í fjölda helstu framleiðsluferla hálfleiðara, þar á meðal ætingu, efnagufuútfellingu, eðlisfræðilega gufuútfellingu og jónaígræðslu. eins og vélrænir meðhöndlunararmar, rafstöðueiginleikar, fóðringar, stýrisbrautir og legur, meðal annarra. Það gegnir hlutverkum stöðugleika, varnar og truflunar, sérstaklega innan búnaðarholsins.

 

Framleiðsla á hálfleiðurum Hálfleiðaraiðnaðurinn er stjórnað af iðnaðarlögmálum "einrar kynslóðar tækni, einnar kynslóðar ferlis, einnar kynslóðar búnaðar," og endurbætur á nákvæmni hlutatækni eru nauðsynlegar fyrir nútímavæðingu og endurtekningu hálfleiðaravéla. Af öllum þeim efnum sem notuð eru í hálfleiðara nákvæmnishluta eru nákvæmir keramikhlutar mest dæmigerðir. Þeir eru notaðir við ætingu, efnagufuútfellingu, eðlisfræðilega gufuútfellingu og jónaígræðslu, meðal annarra mikilvægra framleiðsluaðferða við hálfleiðara. eins og legur, fóður, stýrisbrautir, rafstöðueiginleikar og vélrænir meðhöndlunararmar, svo eitthvað sé nefnt. Það þjónar sem frávísun, vörn og stöðugleika, sérstaklega inni í búnaðarholinu.

 

 

Orkusparnaður og umhverfisverndariðnaður

Undir leiðsögn landsstefnunnar „tvískipt kolefni“ þróast allar atvinnugreinar smám saman í átt að orkusparnaði, kolefnisminnkun, mengunarminnkun og skilvirkni. Undir þessum bakgrunni stendur keramikiðnaðurinn frammi fyrir orkunotkun og umhverfisverndarþrýstingi, en það færir einnig ný þróunarmöguleika til keramikefna.

 

 

01 Keramik himna

Til þess að koma í stað hefðbundinnar síunaraðskilnaðartækni er himnuaðskilnaðartækni með keramikhimnu í kjarna þess nú fyrst og fremst notuð sem afkastamikið aðskilnaðarferli í vinnsluiðnaði og sérstökum vatnsmeðferðarsvæðum fyrir síunaraðskilnað, styrk og hreinsun, og hreinsun og óhreinindi.

Keramik flat himna

Meðal þeirra er hægt að sía, aðskilja og hreinsa vökva í flóknum aðstæðum með því að nota hágæða keramik flathimnur. Hár hita- og þrýstingsþol, sterkur efnafræðilegur stöðugleiki, mikil síunarnýting, góð áreiðanleiki, lágur rekstrar- og viðhaldskostnaður, lengri endingartími og umhverfisvænni allan lífsferilinn eru nokkur af eiginleikum þeirra. Það hefur verið mikið notað og kynnt á sviði skólps sveitarfélaga, dreifðrar vatnsmeðferðar, meðhöndlunar á svörtu og lyktandi vatni, endurnýtingar vatns og skólphreinsunar iðnaðargarða. Það er aðal þróunarstefnan á sviði alþjóðlegra hágæða keramik aðskilnaðarhimna og hefur fjölbreytt úrval af markaðshorfum.

Samhliða vatnshreinsun er loftmengunarstjórnun í þjóð minni einnig á næsta leiti. Umhverfisvæna, sjaldgæfa jarðmálmoxíðkerfi nanó-denitrification hvatinn er hlaðinn á samsett himnuefni úr keramiktrefjum sem stuðningshluti til að búa til háhita trefjahimnuna fyrir denitrification og rykfjarlægingu, síueining með samþættum denitrification og rykflutningsaðgerðum sem getur náð beinni hreinsun á gasi við háhitaskilyrði.

 

 

02 Fluggel

Umfangsmikil græn og kolefnislítil þróun loftgel, ofureinangrandi efnis, hefur skapað hingað til fáheyrða möguleika fyrir vöxt loftgelgeirans. Gert er ráð fyrir að nýja loftgelutæknin verði samþætt vexti grænnar framleiðslu til að búa til fleiri nýjar vörur í samræmi við þróun grænna atvinnugreina hraðar.

 

Aerogel hefur mjög lágan þéttleika, ofurháan porosity, lágt brotstuðul, lágt hitaleiðni, lágt hljóðviðnám og aðra eiginleika sem almenn fast efni hafa ekki. Þessir eiginleikar gera það að verkum að það hefur mikla notkunarmöguleika á sviði hitaeinangrunar, líflækninga, hljóðeinangrunar, aðsogs osfrv., og eftirspurnarmöguleikar markaðarins eru miklir.

 

 

Iðnaður líflækninga

Sífellt fleiri gerviígræðslur og líffæri verða notuð í meðferðaraðstæðum eftir því sem samfélagið þróast og líf fólks batnar. Í þjóð minni hafa málmar eins og ryðfrítt stál og kóbalt málmblöndur lengi verið notaðir til bæklunarlækninga og viðgerða vegna yfirburða vélrænni eiginleika þeirra og stjórnunareiginleika; engu að síður er lífsamrýmanleika þeirra ábótavant. Þar af leiðandi stækkar markaðurinn og rannsóknir fyrir húðunarefni eða lífkeramik sem er hollara og samhæfara hratt.

Vegna einstakrar brotaþols og slitþols er lífeðlisfræðilegt keramik eins og Al2O3, ZrO2, ZTA, Si3N4 og skyld samsett keramik oft notuð í skurðaðgerðargervil, tannígræðslur, beinuppbótarefni o.s.frv. Sirkonoxíð er oft notað vegna styrkleika þess í tannlækningum, en vegna styrkleika þess og fegurðar er það oft notað í tannlækningum. glerkeramik. Þar á meðal sameinar kísilnítríð bakteríudrepandi áhrif og sjálfsmurandi eiginleika og ígræðsla þess hefur langtíma stöðugan líffræðilegan stöðugleika.

Árið 2022 er spáð að stærð heimsmarkaðarins fyrir lækningakeramikefni verði um 15 milljarðar Bandaríkjadala. Árið 2022 er gert ráð fyrir að læknisfræðileg keramikmarkaður í Kína verði um það bil 4,5 milljarðar Bandaríkjadala virði. Þar af er súrál keramik í meirihluta (um 60%). Kísilnítríð keramik er notað fyrir bæklunarígræðslu, en sirkon keramik er fyrst og fremst notað í tannlækningum.

 

 

Fluggeirinn

Keramik sker sig stöðugt úr fyrir framúrskarandi frammistöðu sína í ýmsum erfiðum notkunaraðstæðum. Hernaðar- og geimiðnaðurinn er tveir vinsælustu notkunarmarkaðir fyrir háþróaða keramik. "Háhitaþol" og "laumuspil" eru tvær aðal keramikþróunarlínurnar í geimferðaiðnaðinum.

 

Ný kynslóð herflugvéla hefur aukna þörf fyrir ný háhitaþolin burðarefni þar sem möguleikar einkristalla, hitahindranahúðunar og virkrar loftkælingar eru smám saman tæmdar. SiC/SiC-CMC hefur komið fram sem einn af bestu valkostunum fyrir háhitaþolin byggingarefni. SiC/SiC-CMC er styrkt og hert að miklu leyti með kísilkarbíðtrefjum. Mikilvægasta hráefnið í SiC/SiC-CMC eru kísilkarbíðtrefjar sem hafa hitaþol yfir 1200°C og hafa vakið athygli flugmálastjórna í rannsóknarsamkeppni.

 

 

Sem samanstendur venjulega af gleypandi miðli (gleypni) og fylkisefni (stundum þekkt sem bindiefni), gleypiefni eru meðal mikilvægustu laumuefnin. Kísilkarbíð er aðal innihaldsefnið sem notað er til að búa til multi-band gleypið keramik efni; ólífræn keramik nanóagnir og ólífræn fjölliða efni sameinast og mynda innrauð keramik laumuefni, eins konar húðun. Til þess að framleiða skilvirka breiðbands rafsegulbylgjugleypni eru ólífrænar nanóagnir úr keramik dreift jafnt í ólífrænt fjölliða fylki og vandlega stjórnað.