Jakie są główne wąskie gardła techniczne, z którymi boryka się branża elektrod grafitowych?

Główne wąskie gardła technologiczne, z którymi zmaga się branża elektrod grafitowych, są następujące:

Czystość i stabilność działania: Produkcja półprzewodników wymaga niezwykle wysokiego poziomu czystości grafitu (zwykle przekraczającego 99,999%). Jednak krajowe przedsiębiorstwa nadal borykają się z wyzwaniami związanymi ze ścisłą kontrolą zanieczyszczeń i zapewnieniem stabilności partii podczas produkcji na dużą skalę, co prowadzi do uzależnienia od importu niektórych produktów wysokiej klasy. Na przykład, produkcja układów scalonych w procesie technologicznym 3 nm wymaga grafitu o ultrawysokiej czystości, o zawartości popiołu ≤5 ppm, jako materiału pola termicznego. Jeśli czystość nie spełnia norm, jony zanieczyszczeń mogą spowodować wzrost wskaźnika wycieku wafla o ponad 300%.

Precyzja i koszt obróbki: Grafit używany w półprzewodnikach musi charakteryzować się wysoką precyzją obróbki (np. grzałki i tygle w produkcji płytek półprzewodnikowych). Jednak krajowe przedsiębiorstwa pozostają w tyle za międzynarodowymi liderami, takimi jak niemiecki SGL i japoński Toyo Tanso, w zakresie technologii formowania i obróbki powierzchni o wysokiej precyzji, co przekłada się na wyższe koszty obróbki.

Presja środowiskowa: Koszty oczyszczania kwaśnych ścieków powstających podczas oczyszczania grafitem gwałtownie wzrosły, co stawia niektóre małe i średnie przedsiębiorstwa pod presją ograniczenia produkcji z powodu niewystarczających inwestycji w sprzęt ochrony środowiska. Koszty oczyszczania ścieków stanowią ponad 20% kosztów produkcji, co dodatkowo obniża marże zysku.

Uzależnienie od importowanego, zaawansowanego sprzętu: Kluczowy sprzęt, taki jak piece wysokotemperaturowe, wymaga importu, co ogranicza niezależność krajowych przedsiębiorstw w zakresie badań i rozwoju technologicznego oraz rozbudowy mocy produkcyjnych, a także utrzymuje wysokie koszty produkcji.

Jakość i stabilność surowców: Istnieje luka w jakości i stabilności krajowych surowców używanych do produkcji ultrawysokoprądowych elektrod grafitowych w porównaniu z zagranicznymi odpowiednikami. Surowce zagraniczne oferują stabilne źródła i niezawodną jakość, podczas gdy surowce krajowe mają trudności ze spełnieniem wymagań stawianych produktom wysokiej klasy.

Wyzwania w zakresie kontroli procesów:

• Nieprawidłowe punkty pomiaru temperatury: Ma to wpływ na kontrolę temperatury w trakcie produkcji, co przekłada się na jakość produktu.
• Problemy z materiałem wypełniającym: Stosowanie mokrych materiałów jako wypełniaczy lub stosowanie wypełniaczy o zbyt drobnych lub grubych cząsteczkach wpływa na gęstość i wytrzymałość produktów.
• Problemy z lepiszczem: Wielu producentów nie ma wystarczającej wiedzy na temat lepiszczy, koncentrując się wyłącznie na temperaturze mięknienia, bez sprawdzania innych wskaźników. Ponadto, w trakcie produkcji lepiszcze jest jedynie topione, bez procesu sedymentacji, co prowadzi do dużej liczby wadliwych produktów podczas formowania i wypalania.
• Problemy z mieszaniem: Znaczne różnice w składzie cząsteczkowym utrudniają zapewnienie stabilności pasty. Nadmierne ilości mieszanki, zbyt drobny proszek, niewłaściwe użycie proszku do zbierania pyłu oraz nieodpowiednie składy cząsteczek wpływają na jednorodność i wydajność produktów.
• Problemy z mieszaniem: Takie kwestie, jak mieszanie z mokrymi materiałami, nieodpowiednie systemy rur z olejem przewodzącym ciepło i temperatury mieszania, zbyt długi czas mieszania na sucho, niewłaściwa odległość między mieszadłem a dnem zbiornika, zbyt duże rozmiary surowych fragmentów i nadmierna ilość dodanych spoiw wpływają na jednorodność i jakość mieszanych materiałów.
• Problemy związane z formowaniem wytłaczanym: Stosowanie małych pras do wytłaczania produktów o dużych rozmiarach, brak ekstrakcji próżniowej, brak zsynchronizowanego ścinania i niewymiana zużytych wykładzin w odpowiednim czasie prowadzą do odchyleń wymiarowych i wewnętrznych wad produktów.
• Problemy z impregnacją: Niedostateczne czyszczenie wypiekanych produktów, nierówna temperatura podgrzewania i słabe odsysanie próżniowe wpływają na gęstość i wydajność produktów.
• Problemy z grafityzacją: Takie problemy, jak nadmierne obciążenie pieca, niedopasowanie parametrów transformatora do rozmiaru pieca oraz nieuzasadnione ciśnienie wstępnego dokręcania podczas grafityzacji wewnętrznych strun, wpływają na stopień grafityzacji i wydajność produktów.
• Problemy z obróbką gotowych produktów: Problemy takie jak mała sztywność tokarek i niedopasowanie korpusów elektrod grafitowych do złączy skutkują niewystarczającą precyzją obróbki, co sprawia, że ​​produkty są podatne na pęknięcia w trakcie użytkowania.