Вхождение в технологический мир зеленого микропорошка карбида кремния
На лабораторном столе завода в Цзыбо, провинция Шаньдун, техник Лао Ли набирает пинцетом горсть изумрудно-зелёного порошка. «Эта штука эквивалентна трём импортным приборам в нашей мастерской». Он прищурился и улыбнулся. Этот изумрудный цвет – зелёный микропорошок карбида кремния, известный как «промышленные зубы». От резки фотоэлектрического стекла до шлифовки подложек микросхем – этот волшебный материал с размером частиц менее одной сотой волоса пишет свою собственную легенду на поле битвы научных и технологических инноваций.
1. Черный технологический код в песке
Проходя в производственный цехмикропорошок зеленого карбида кремния, то вас поражает не воображаемая пыль, а зелёный водопад с металлическим блеском. Эти порошки со средним размером частиц всего 3 микрона (эквивалент частиц PM2.5) обладают твёрдостью 9,5 по шкале Мооса, уступая только алмазу. Господин Ван, технический директор компании из Лояна, провинция Хэнань, обладает уникальным навыком: возьмите горсть микропорошка и посыпьте им лист бумаги формата А4, и вы сможете рассмотреть правильную гексагональную кристаллическую структуру с помощью лупы. «Только кристаллы с полнотой кристаллизации более 98% могут называться высококачественными. Это гораздо строже, чем на конкурсе красоты», — сказал он, показывая микроскопические фотографии из отчёта о проверке качества.
Но чтобы превратить гравий в технологический новатор, одних лишь природных ресурсов недостаточно. «Технология направленного дробления», разработанная в прошлом году в лаборатории провинции Цзянсу, увеличила эффективность резки микропорошков на 40%. Они контролировали напряжённость электромагнитного поля дробилки, заставляя кристалл раскалываться вдоль определённой плоскости. Подобно тому, как в романах о боевых искусствах «стрельба в корову через гору» кажущаяся жестокой механическая обработка на самом деле скрывает точный контроль на молекулярном уровне. После внедрения этой технологии выход готового продукта при резке фотоэлектрического стекла резко вырос с 82% до 96%.
2. Невидимая революция на производстве
На производственной базе в Синтае, провинция Хэбэй, пятиэтажная дуговая печь извергает ослепительное пламя. Как только температура печи достигла 2300 °C, техник Сяо Чэнь решительно нажал кнопку подачи. «В этот момент посыпка кварцевым песком подобна регулированию температуры при приготовлении пищи». Он указал на скачущую спектральную кривую на экране мониторинга и пояснил. Современная интеллектуальная система управления способна анализировать содержание 17 элементов в печи в режиме реального времени и автоматически регулировать соотношение углерода и кремния. В прошлом году благодаря этой системе выход высококачественной продукции превысил 90%, а объём отходов сократился на две трети.
В цехе сортировки турбинная сортировочная машина с воздушным потоком диаметром восемь метров выполняет «промывку золота в песчаном море». Разработанный предприятием из провинции Фуцзянь метод трёхуровневой четырёхмерной сортировки позволяет разделить микропорошок на 12 фракций, регулируя скорость воздушного потока, температуру, влажность и заряд. Лучшую фракцию 8000 меш продают по цене более 200 юаней за грамм, она известна как «Гермес в порошке». Директор цеха Лао Чжан пошутил, глядя на образец, только что сошедший с конвейера: «Если он просыплется, это будет больнее, чем деньги».
3. Будущая битва зеленого интеллектуального производства
Оглядываясь назад, на пересечение технологий и промышленности, история зелёного микропорошка карбида кремния подобна истории эволюции микроскопического мира. От песка и гравия до передовых материалов, от производственных площадок до звёзд и моря – этот зелёный штрих проникает в капилляры современной промышленности. Как сказал директор по исследованиям и разработкам компании BOE: «Иногда мир меняют не гиганты, а мельчайшие частицы, которые невозможно увидеть». По мере того, как всё больше компаний начинают исследовать этот микроскопический мир, возможно, в этом блестящем зелёном порошке перед нашими глазами уже зарождаются семена следующей технологической революции.