แคลเซียมหนัก แคลเซียมเบา แคลเซียมนาโน พีวีซี ตัวโปรดใคร?
แคลเซียมคาร์บอเนตใช้กันอย่างแพร่หลายในการเติมโพลิไวนิลคลอไรด์ (PVC) โพลิเอทิลีน (PE) และเรซินอื่นๆ การเติมแคลเซียมคาร์บอเนตอย่างเหมาะสมจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพและประสิทธิภาพการประมวลผลของผลิตภัณฑ์พีวีซี เช่น การปรับปรุงความเสถียรของมิติของผลิตภัณฑ์ และปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์ ความแข็งและความแข็ง ปรับปรุงความต้านทานความร้อนของผลิตภัณฑ์ ปรับปรุงความสามารถในการพิมพ์ของผลิตภัณฑ์ ฯลฯ เนื่องจากราคาของแคลเซียมคาร์บอเนตเองค่อนข้างต่ำ มีเพียงความเข้าใจอย่างครอบคลุมถึงคุณสมบัติของแคลเซียมคาร์บอเนตประเภทต่างๆ และเทคโนโลยีการแปรรูประหว่างการใช้งานเท่านั้นจึงจะสามารถทำได้ ปรับปรุงประสิทธิภาพต้นทุนของผลิตภัณฑ์ให้ดีขึ้น
1. การเลือกประเภทแคลเซียมคาร์บอเนต
แคลเซียมหนักใช้กันอย่างแพร่หลายในชั้นโฟมของหนังสังเคราะห์พีวีซีรีด
แคลเซียมชนิดเบาใช้กันอย่างแพร่หลายในชั้นผิวหนังรีดร้อน แผ่นแข็งรีดร้อน และฟิล์มรีด แคลเซียมชนิดเบาที่ใช้ในการขึ้นรูปปฏิทินมีขนาดอนุภาคละเอียดและจับตัวเป็นก้อนได้ง่าย ซึ่งทำให้เกิดจุดขาวบนผลิตภัณฑ์ได้ง่าย ดังนั้นพื้นผิวจึงต้องเปิดใช้งาน การเคลือบแคลเซียมคาร์บอเนตที่พื้นผิวแบบออร์แกนิกสามารถทำให้เป็นแบบไม่ชอบน้ำ ลดการเกาะตัวเป็นก้อน เพิ่มความเข้ากันได้กับพีวีซีโพลีเมอร์ และปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของแคลเซียมคาร์บอเนต
ขนาดอนุภาคของนาโนแคลเซียมคาร์บอเนตคือ 1 ~ 100 นาโนเมตร ซึ่งแสดงประสิทธิภาพได้ดีกว่าแคลเซียมแอกทีฟ และมีผลเสริมแรงบางอย่าง
2. ผลของการเติมแคลเซียมคาร์บอเนตต่อคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ปฏิทิน
แคลเซียมคาร์บอเนตส่วนใหญ่มีบทบาทในการเพิ่มกำลังการผลิตและลดต้นทุนในผลิตภัณฑ์รีดร้อนพีวีซี ด้วยการเพิ่มอัตราส่วนการเติมแคลเซียมคาร์บอเนต สมบัติเชิงกลของผลิตภัณฑ์ปฏิทินจะค่อยๆ ลดลง ในหมู่พวกเขา นาโนแคลเซียมคาร์บอเนตมีผลเพียงเล็กน้อยต่อความแข็งแรงของผลิตภัณฑ์พีวีซี ในกรณีของข้อกำหนดเกี่ยวกับคุณสมบัติเชิงกลของผลิตภัณฑ์ สามารถเลือกนาโนแคลเซียมคาร์บอเนตได้
3. ผลของการรักษาพื้นผิวแคลเซียมคาร์บอเนตต่อประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์
แคลเซียมคาร์บอเนต โดยเฉพาะแคลเซียมคาร์บอเนตแบบเบาและนาโนแคลเซียมคาร์บอเนต มีขนาดอนุภาคเล็ก พื้นที่ผิวขนาดใหญ่ มีคุณสมบัติชอบน้ำสูง และเกิดการเกาะตัวเป็นก้อนทุติยภูมิได้ง่าย ดังนั้นพื้นผิวของพวกมันจึงจำเป็นต้องได้รับการบำบัดเพื่อให้ได้แคลเซียมคาร์บอเนตที่ไม่ชอบน้ำ
แคลเซียมคาร์บอเนตหนักส่วนใหญ่มีผลต่อการเติมและเข้ากันได้ของพีวีซี มีความเข้ากันได้ไม่ดีกับ PVC และมีผลกระทบอย่างมากต่อคุณสมบัติทางกล ขอแนะนำให้ใช้ในชั้นโฟมของหนังสังเคราะห์ PVC calendered หรือในสถานการณ์การใช้งานที่ไม่ต้องการคุณสมบัติทางกล กลาง. สำหรับสถานการณ์การใช้งานที่ต้องการคุณสมบัติเชิงกลสูง ควรใช้แคลเซียมคาร์บอเนตแบบเบาและนาโนแคลเซียมคาร์บอเนต แคลเซียมคาร์บอเนตเบาหรือนาโนแคลเซียมคาร์บอเนต
4. อิทธิพลของลำดับการให้อาหารต่อผลิตภัณฑ์
ลำดับการให้อาหารของแคลเซียมคาร์บอเนตมีความสำคัญมากในกระบวนการแปรรูปพีวีซี เติมผงพีวีซี แคลเซียมคาร์บอเนต และสารทำให้คงตัวตามลำดับลงในเครื่องผสมความเร็วสูง คนให้เข้ากันด้วยความเร็วต่ำ จากนั้นเปลี่ยนเป็นการกวนด้วยความเร็วสูงจนอุณหภูมิเพิ่มขึ้นถึง 40~60°C แล้วเติมพลาสติไซเซอร์และของเหลวอื่นๆ ขณะกวนที่ ความเร็วสูง. กวนต่อไปที่อุณหภูมิ 100~120°C ควรใช้ส่วนผสมในรูปของทรายที่ไหลได้ แล้วใส่ลงในเครื่องผสมภายในเพื่อนวดและรีดให้เป็นฟิล์ม
5. ปัญหาผิดปกติและการปรับปรุงแคลเซียมคาร์บอเนตในการใช้เครื่องรีดพีวีซี
ปัญหาที่ผิดปกติของแคลเซียมคาร์บอเนตในการใช้งานเครื่องรีด PVC ส่วนใหญ่เป็นจุดเบ็ดเตล็ด จุดขาว เส้นลาก รอยพับสีขาว และคุณสมบัติทางกลลดลง มีจุดเบ็ดเตล็ดปรากฏในผลิตภัณฑ์ปฏิทิน เหตุผลก็คือแคลเซียมคาร์บอเนตผสมกับสิ่งเจือปนในระหว่างการผลิตหรือการขนส่ง คุณสามารถสังเกตสิ่งตกค้างของตะแกรงระหว่างการตรวจสอบที่เข้ามาเพื่อดูว่ามีอนุภาคที่แตกต่างกันหรือไม่ และเปลี่ยนชุดแคลเซียมคาร์บอเนตที่มีคุณสมบัติเหมาะสม สาเหตุหลักของจุดขาวและเส้นลากคือการรวมตัวของแคลเซียมคาร์บอเนตทุติยภูมิ การแก้ปัญหาคือการแทนที่ด้วยแคลเซียมคาร์บอเนตที่ผ่านการบำบัดพื้นผิว บรรจุภัณฑ์ด้านนอกของแคลเซียมคาร์บอเนตควรได้รับการปกป้องจากความชื้นเพื่อลดการรวมตัวของแคลเซียมคาร์บอเนตที่เกิดจากความชื้น สำหรับผลิตภัณฑ์บางเฉียบที่มีจุดสีขาว ขอแนะนำให้เปลี่ยนแคลเซียมคาร์บอเนตระดับนาโนเพื่อการผลิต
สำหรับการฟอกสีฟันหรือการลดลงของคุณสมบัติทางกลที่เกิดจากการเพิ่มแคลเซียมคาร์บอเนตมากเกินไป จำเป็นต้องลดปริมาณของแคลเซียมคาร์บอเนตที่เติม หรือแทนที่ด้วยแคลเซียมคาร์บอเนตเบาหรือแคลเซียมคาร์บอเนตระดับนาโนเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของ ผลิตภัณฑ์.
วัสดุแร่หน่วงไฟทั่วไป 3 ประเภท
วัสดุแร่หน่วงไฟเป็นสารหน่วงไฟที่ประมวลผลบนพื้นฐานของแร่ธาตุธรรมชาติ ตามกลไกการหน่วงไฟ พวกเขาสามารถแบ่งออกเป็นแร่ธาตุธรรมดา (ไฮดรอกไซด์ คาร์บอเนต ซัลเฟต ฯลฯ) แร่ธาตุดินเหนียว และแร่ธาตุที่ขยายได้ กราไฟท์เป็นต้น
1. สารหน่วงไฟแร่ทั่วไป
ไฮดรอกไซด์ของโลหะ คาร์บอเนต ซัลเฟต ฯลฯ เนื่องจากสารหน่วงการติดไฟโดยทั่วไปจะเป็นไปตามเงื่อนไขต่อไปนี้: สามารถสลายตัวด้วยการดูดความร้อนที่อุณหภูมิหนึ่ง (100-300 °C) และสามารถปล่อย H2O หรือ CO2 ได้มากกว่า 25% โดยเศษส่วนมวล และประสิทธิภาพการบรรจุที่ดี วัตถุดิบที่หลากหลาย ต้นทุนต่ำ ความสามารถในการละลายต่ำ และสิ่งสกปรกที่เป็นอันตรายน้อยกว่า แร่ธาตุดังกล่าวสามารถดูดซับความร้อนที่ปล่อยออกมาจากการเผาไหม้ของพอลิเมอร์และพลังงานการแผ่รังสีในเปลวไฟในระหว่างกระบวนการสลายตัว และไอน้ำหรือ (และ) CO2 ที่เกิดจากการสลายตัวสามารถเจือจางความเข้มข้นของก๊าซที่ติดไฟได้และออกซิเจนที่เกิดจาก การเผาไหม้ของพอลิเมอร์ลดพื้นผิวของวัสดุ อุณหภูมิสามารถชะลอความเร็วการเผาไหม้และป้องกันไม่ให้การเผาไหม้ดำเนินต่อไป โลหะออกไซด์ที่เกิดจากการสลายตัวสามารถใช้เป็นชั้นปิดเพื่อแยกอากาศและป้องกันเปลวไฟเพื่อป้องกันไม่ให้เปลวไฟแพร่กระจาย เมื่อเทียบกับสารหน่วงการติดไฟที่มีฮาโลเจนและฟอสฟอรัส จะไม่ผลิตก๊าซพิษและกัดกร่อนในระหว่างกระบวนการหน่วงการติดไฟ และมีข้อได้เปรียบที่ชัดเจนในการปกป้องสิ่งแวดล้อม ซึ่งแสดงให้เห็นถึงแนวโน้มการพัฒนาที่แข็งแกร่ง
2. สารหน่วงไฟแร่นาโนเคลย์
แร่ธาตุจากดินเหนียวมักจะกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอในพอลิเมอร์ที่ระดับนาโน และแผ่นนาโนของแร่ธาตุจากดินเหนียวทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันโมเลกุลขนาดเล็ก ไอระเหยที่ติดไฟได้ และความร้อนที่ปล่อยออกมาจากการเผาไหม้ของพอลิเมอร์ในทิศทางสองมิติ และทำให้เฟสควบแน่นของพอลิเมอร์ลดลง การเผาไหม้มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญ และเกล็ดเลือดดินในทิศทางสองมิติยังสามารถขัดขวางการป้อนกลับของความร้อนที่เกิดจากการเผาไหม้ในเฟสก๊าซสู่เฟสควบแน่น ซึ่งจะช่วยปรับปรุงคุณสมบัติหน่วงการติดไฟของพอลิเมอร์ เกล็ดเลือดดินที่กระจายตัวขนาดนาโนมีผลจำกัดอย่างชัดเจนต่อการเคลื่อนที่ของสายโซ่โมเลกุลขนาดใหญ่ของพอลิเมอร์ ดังนั้นสายโซ่โมเลกุลขนาดใหญ่จะมีอุณหภูมิในการสลายตัวที่สูงกว่าสายโซ่โมเลกุลที่เป็นอิสระอย่างสมบูรณ์เมื่อสลายตัวด้วยความร้อน
3. สารหน่วงไฟกราไฟท์แบบขยายได้
กราไฟต์แบบขยายได้ (EG) เป็นสารประกอบแทรกระหว่างกราไฟท์พิเศษที่เกิดขึ้นจากการบำบัดทางเคมีของกราไฟท์เกล็ดตามธรรมชาติ กราไฟต์มีโครงสร้างเป็นชั้นๆ และโลหะอัลคาไล ออกโซแอซิดที่ออกซิไดซ์อย่างแรง ฯลฯ สามารถฝังอยู่ระหว่างชั้นเพื่อสร้างสารประกอบระหว่างชั้น ซึ่งเริ่มขยายตัวผ่านการสลายตัว การแปรสภาพเป็นแก๊ส และการขยายตัวของสารประกอบระหว่างชั้นที่อุณหภูมิประมาณ 200 °C และไปถึง ประมาณ 900 องศาเซลเซียส ค่าสูงสุด ช่วงขยายสามารถเข้าถึงได้ถึง 280 เท่า กราไฟท์ที่ขยายจะเปลี่ยนจากรูปร่าง "หนอน" แบบเกล็ดเป็นความหนาแน่นต่ำ ซึ่งช่วยเพิ่มความเสถียรของชั้นคาร์บอนในรูปแบบของเครือข่ายเชื่อมโยงข้าม ป้องกันคาร์บอน ชั้นจากการหลุดออกและสามารถใช้กับพื้นผิวของวัสดุได้ การก่อตัวของฉนวนกันความร้อนที่มีประสิทธิภาพสูงและชั้นกั้นออกซิเจนสามารถป้องกันการถ่ายเทความร้อนไปยังพื้นผิวของวัสดุและการแพร่กระจายของก๊าซที่ติดไฟได้โมเลกุลขนาดเล็กที่เกิดจากการสลายตัวของวัสดุไปยังพื้นที่เผาไหม้บนพื้นผิวของ วัสดุป้องกันการเสื่อมสภาพเพิ่มเติมของพอลิเมอร์ซึ่งจะปิดกั้นห่วงโซ่การเผาไหม้ เพื่อผลของไฟที่มีประสิทธิภาพและสารหน่วงไฟ
EG มีอยู่ในรูปคริสตัลที่เสถียรและมีความทนทานต่อสภาพอากาศ ทนต่อการกัดกร่อน และความทนทานได้ดีเยี่ยม ชั้นคาร์บอนที่เกิดจากการขยายตัวมีเสถียรภาพที่ดีและมีบทบาทโครงกระดูกที่ดี ในฐานะที่เป็นสารหน่วงการติดไฟทางกายภาพที่ปราศจากฮาโลเจนชนิดใหม่ EG มีอัตราการปลดปล่อยความร้อนต่ำมากในไฟ สูญเสียมวลน้อยมาก และสร้างควันเพียงเล็กน้อย เป็นไปตามข้อกำหนดของการปกป้องสิ่งแวดล้อมและสามารถใช้เป็นผู้ช่วยเสริมสำหรับระบบขยายได้ สารเสริมฤทธิ์และสารหน่วงการติดไฟใช้เพื่อเตรียมผลิตภัณฑ์หน่วงการติดไฟชนิดใหม่ โดยปราศจากฮาโลเจน ควันต่ำ ความเป็นพิษต่ำ คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีที่ดีขึ้น และทนไฟ EG จะใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นสารหน่วงไฟ
ขอบเขตการใช้งานและลักษณะของวัสดุผสมที่มีมัลไลท์
Mullite เป็นสารประกอบของแข็งไบนารีที่ประกอบด้วยอลูมินาและซิลิกอนออกไซด์ เป็นสารประกอบที่เสถียรที่สุดในแผนภาพเฟสไบนารี Al2O3-SiO2 มีแร่ธาตุธรรมชาติน้อยมาก ปัจจุบันวัตถุดิบที่ประกอบด้วยอะลูมิเนียมและซิลิกอนส่วนใหญ่จะถูกสังเคราะห์ที่อุณหภูมิสูง
Mullite มีคุณสมบัติทางกายภาพที่ดีเยี่ยมหลายประการ เช่น ความเหนียวแตกหักสูง ทนต่ออุณหภูมิสูง ทนต่อการเกิดออกซิเดชัน ทนต่อแรงกระแทกจากความร้อน ต้านทานการคืบ การนำความร้อนต่ำ ฉนวนไฟฟ้าที่แข็งแกร่ง และค่าสัมประสิทธิ์ไดอิเล็กตริกต่ำ นอกจากนี้ มัลไลท์ยังมีความเสถียรทางเคมีสูง และมีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีในฟลักซ์อัลคาไลน์และฟลักซ์อัดลม ดังนั้น mullite จึงสามารถใช้ในวัสดุคอมโพสิตได้หลากหลาย และได้รับการวิจัยและนำไปใช้อย่างกว้างขวางในด้านอุตสาหกรรมเคมี พลังงาน สิ่งแวดล้อม และอื่นๆ
1. วัสดุเคลือบ
เนื่องจากความเสถียรที่ดีเยี่ยมและค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำ มัลไลท์จึงมักใช้ในวัสดุเคลือบเพื่อเพิ่มความต้านทานการกระแทกจากความร้อนและความต้านทานการเกิดออกซิเดชันของวัสดุ เนื่องจากมัลไลท์มีความต้านทานความร้อนและการกัดกร่อนได้ดี การใช้มัลไลท์ในสารเคลือบจึงช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนที่อุณหภูมิสูงของวัสดุได้
2. วัสดุพอลิเมอร์
การเพิ่มมัลไลท์ลงในวัสดุพอลิเมอร์สามารถปรับปรุงคุณสมบัติของวัสดุได้อย่างมาก เฟิงและคณะ หนวดเครามัลไลท์ที่กระจายอย่างสม่ำเสมอในอีพอกซีเรซินเพื่อเตรียมวัสดุผสมอีพอกซีเรซินมัลไลท์มัสเกอร์ ซึ่งสามารถเพิ่มความแข็งแรงในการดัดงอของอีพอกซีเรซินจาก 4.2MPa เป็น 47.6MPa และอัตราการสึกหรอก็ลดลงเช่นกัน นอกจากนี้ การเพิ่มมัลไลท์ยังสามารถปรับปรุงลักษณะการวัลคาไนซ์และความยืดหยุ่นของ SBR ได้อีกด้วย
3. วัสดุเก็บความร้อน
วัสดุสำหรับเปลี่ยนเฟส/วัสดุเก็บพลังงานคอมโพสิตเมทริกซ์เซรามิกได้กลายเป็นหนึ่งในแนวทางการวิจัยที่สำคัญของวัสดุกักเก็บพลังงานความร้อน วัสดุเซรามิกที่มีรูพรุนแบบมัลไลท์เป็นวัสดุเมทริกซ์การเก็บความร้อนและการจัดเก็บพลังงานที่ดี เนื่องจากมีความจุความร้อนสูง ทนต่อแรงกระแทกจากความร้อนได้ดี และความพรุนสูง
Cordierite-mullite คอมโพสิตเซรามิกเป็นหนึ่งในวัสดุเก็บความร้อนที่มีแนวโน้มมากที่สุดสำหรับระบบพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์รุ่นต่อไป วูและคณะ ได้เตรียมชุดของวัสดุเซรามิกผสมคอร์เดียไรท์-มัลไลท์โดยใช้อะลูมิเนียมและซิลิกอนวัตถุดิบต่างๆ ซึ่งสามารถใช้เป็นเมทริกซ์ของวัสดุเก็บความร้อนได้
4. วัสดุส่งคลื่น
วัสดุเซรามิกที่ส่งผ่านคลื่นแบบมัลไลท์มีความต้านทานแรงกระแทกจากความร้อนที่ดีเยี่ยม คุณสมบัติทางกลที่อุณหภูมิสูง ความเสถียรทางเคมี และคุณสมบัติการส่งสัญญาณคลื่นอินฟราเรดกลางที่ดีเยี่ยม และสามารถใช้เป็นวัสดุหน้าต่างแสงพิเศษที่มีอุณหภูมิสูง เช่น เรโดมและเสาอากาศ หน้าต่างสำหรับเครื่องบินความเร็วสูง รอ. การส่องผ่านของคลื่นได้รับผลกระทบจากโครงสร้างจุลภาคเป็นหลัก เช่น สิ่งเจือปน ขอบเกรน รูพรุน รอยแตกขนาดเล็ก และความขรุขระของพื้นผิว กระบวนการเตรียมการรวมถึงการกดไอโซสแตติกแบบร้อน การเผาผนึกสุญญากาศ การเผาผนึกด้วยไมโครเวฟ และการเผาผนึกพลาสม่าด้วยประกายไฟ
วัสดุโครเมียม-อะลูมิเนียม ฟอสเฟตยังเป็นวัสดุส่งคลื่นในอุดมคติเช่นกัน แต่คุณสมบัติทางกลของวัสดุนั้นไม่ดี และคอมโพสิตที่มีมัลไลท์สามารถปรับปรุงคุณสมบัติทางกลและทนต่อแรงกระแทกจากความร้อนได้ โจวผิงเซินและคณะ ใช้เทคโนโลยีเซรามิกคอมโพสิตหลายเฟสเพื่อเตรียมเซรามิกที่ส่งผ่านคลื่นอุณหภูมิสูงด้วยโครเมียมอะลูมิเนียมฟอสเฟตเสริมแรง ผลการวิจัยพบว่าด้วยปริมาณมัลไลท์ที่เพิ่มขึ้น ความต้านทานแรงกระแทกจากความร้อนและคุณสมบัติทางกลของเซรามิกแบบหลายเฟสจะดีขึ้น .
5. วัสดุฉนวนความร้อน
วัสดุที่มีรูพรุนแบบเส้นใยมัลไลท์มีข้อดีคือมีความหนาแน่นต่ำ มีค่าการนำความร้อนต่ำ และมีความแข็งแรงระดับหนึ่ง และเป็นวัสดุฉนวนความร้อนในอุดมคติ ในหมู่พวกเขา เส้นใยมัลไลท์ส่วนใหญ่มีวิธีการแนะนำภายนอกสองประเภทและวิธีการสังเคราะห์ในแหล่งกำเนิด
6. วัสดุเมมเบรนเซรามิก
ในฐานะที่เป็นสื่อแยกประเภทใหม่ เมมเบรนเซรามิกมีข้อดีคือทนต่ออุณหภูมิสูงและความดันสูง ทนต่อการกัดกร่อน ประสิทธิภาพการแยกสูง ทำความสะอาดง่ายและสร้างใหม่ ฯลฯ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม อาหาร ยา เทคโนโลยีชีวภาพและอื่น ๆ กระบวนการแยก เนื่องจากโครงสร้างเส้นใยที่เป็นเอกลักษณ์ มักใช้มัลไลท์เพื่อเตรียมวัสดุเมมเบรนสำหรับการแยกเซรามิก
โพลีซิลิคอนเกรดอิเล็กทรอนิกส์: "อาหาร" ของอุตสาหกรรมข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์
ด้วยการพัฒนาอย่างแข็งแกร่งของอุตสาหกรรมเซลล์แสงอาทิตย์ อุตสาหกรรมโพลีซิลิคอนในประเทศได้บรรลุผลผลิตที่ใหญ่ที่สุดในโลกในเวลาเพียงกว่าสิบปี และต้นทุนการผลิตก็ถึงระดับขั้นสูงของโลกด้วย วัสดุโพลีซิลิคอนที่มีความบริสุทธิ์สูงเป็นวัตถุดิบพื้นฐานสำหรับอุตสาหกรรมสารสนเทศและอุตสาหกรรมการผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์ และประเทศที่พัฒนาแล้วจำนวนมากในโลกถือเป็นวัสดุเชิงกลยุทธ์
ข้อกำหนดด้านความบริสุทธิ์ของโพลีซิลิคอนเกรดอิเล็กทรอนิกส์นั้นสูงมาก และเป็นสารที่บริสุทธิ์ที่สุดที่อุตสาหกรรมของมนุษย์จะได้รับ
โพลีซิลิคอนเกรดอิเล็กทรอนิกส์สามารถแบ่งออกเป็นโพลิซิลิคอนเกรดอิเล็กทรอนิกส์สำหรับการหลอมโซนและโพลิซิลิคอนเกรด Czochralski แบบอิเล็กทรอนิกส์ ข้อกำหนดด้านคุณภาพของโพลีซิลิคอนสำหรับการหลอมโซนเกรดอิเล็กทรอนิกส์มีความเข้มงวดมากขึ้น ซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์ที่ผลิตโดยวิธีการหลอมแบบโซนมีปริมาณออกซิเจนและคาร์บอนต่ำ ความเข้มข้นของตัวพาต่ำและความต้านทานสูง ส่วนใหญ่จะใช้ในการผลิต IGBT, วงจรเรียงกระแสไฟฟ้าแรงสูง, ไทริสเตอร์ และทรานซิสเตอร์แรงดันสูง และอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ไฟฟ้าแรงสูงและกำลังสูงอื่นๆ เวเฟอร์ซิลิกอนโมโนคริสตัลไลน์ที่ผลิตโดยวิธี Czochralski ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในหน่วยความจำวงจรรวม ไมโครโปรเซสเซอร์ ชิปโทรศัพท์มือถือ ทรานซิสเตอร์แรงดันต่ำ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ %ข้างบน.
นอกจากนี้ อุปกรณ์ทดสอบโพลีซิลิคอนเกรดอิเล็กทรอนิกส์ในประเทศของฉันยังคงต้องพึ่งพาการนำเข้า ในด้านการผลิต ประเทศของฉันได้แก้ไขปัญหาการทดแทนอุปกรณ์และวัสดุที่เกี่ยวข้องตามท้องถิ่นแล้ว อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์ทดสอบหลักสำหรับผลิตภัณฑ์โพลีซิลิคอนนั้นขึ้นอยู่กับการนำเข้าทั้งหมด เช่น เครื่องวัดค่าฟูเรียร์ทรานส์ฟอร์มอินฟราเรดที่อุณหภูมิต่ำ LT-FTIR แมสสเปกโตรมิเตอร์แบบอินดัคทีฟคัปเปิล ICP-MS เป็นต้น และกระบวนการทดสอบต้องการการทดสอบที่สูงมาก บุคลากร.
พิจารณาจากการพัฒนาระหว่างประเทศในปัจจุบันของเทคโนโลยีการผลิตโพลีซิลิคอนเกรดอิเล็กทรอนิกส์ กระบวนการผลิตส่วนใหญ่ประกอบด้วยวิธีไซเลน วิธีการสะสมแก๊สและของเหลว เตียงฟลูอิไดซ์เบด และซีเมนส์ที่ปรับปรุงแล้ว
ต้นทุนการผลิตของวิธีไซเลนสูงและไซเลนที่ใช้นั้นระเบิด ติดไฟได้ และมีความปลอดภัยต่ำ แม้ในอุณหภูมิห้องจะเกิดอันตรายจากไฟไหม้ได้ วิธีการสะสมก๊าซและของเหลวได้รับการพัฒนาและควบคุมโดยประเทศญี่ปุ่น ในการผลิต ส่วนใหญ่จะใช้เครื่องปฏิกรณ์แบบท่อ และอุณหภูมิในการทำงานจะถูกควบคุมที่ 1500 °C เพื่อสร้างซิลิคอนเหลวในก๊าซโดยตรง ปัจจุบันยังอยู่ในขั้นตอนการวิจัยและทดสอบ ไม่ใช้สำหรับการผลิตจำนวนมาก วิธีกระบวนการผลิตฟลูอิไดซ์เบดเป็นส่วนใหญ่เพื่อดำเนินการควบคุมสิ่งเจือปนของผลิตภัณฑ์อย่างครอบคลุม ดังนั้นจึงไม่สามารถผลิตโพลีซิลิคอนคุณภาพสูงเกรดอิเล็กทรอนิกส์ได้
โพลิซิลิคอนเกรดอิเล็กทรอนิกส์เป็นวัสดุเชิงกลยุทธ์พื้นฐานที่สุดในอุตสาหกรรมข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งเกี่ยวข้องกับเศรษฐกิจ สังคม และความมั่นคงในการป้องกันประเทศของประเทศของฉัน วิธีการผลิตโพลีซิลิคอนเกรดอิเล็กทรอนิกส์ที่มีความบริสุทธิ์สูงอย่างต่อเนื่องและเสถียรเพื่อตอบสนองความต้องการขององค์กรปลายน้ำสำหรับวัสดุซิลิกอนเกรดอิเล็กทรอนิกส์เป็นหัวข้อการวิจัยที่สำคัญที่องค์กรโพลีซิลิคอนต้องเผชิญ จำเป็นต้องควบคุมกระบวนการทั้งหมดอย่างเข้มงวดในกระบวนการผลิตโพลีซิลิคอนทั้งหมด ลดปัจจัยต่างๆ ที่อาจทำให้เกิดมลพิษให้เหลือน้อยที่สุด และดำเนินการแบบลีนและกลั่นกรองเพิ่มเติมในกระบวนการดำเนินการ เปลี่ยนนิสัยที่ไม่ดี และปรับปรุงการจัดการ โพลีซิลิคอนเกรดอิเล็กทรอนิกส์มีที่ในตลาด
สูตรสำหรับปรับพื้นผิวนั้นจริง ๆ แล้วไม่ง่ายเลย!
1. เหตุใดจึงควรปรับเปลี่ยนพื้นผิวผง
การดัดแปลงพื้นผิวสามารถทำให้ผงอนินทรีย์เปลี่ยนจากสารตัวเติมทั่วไปเป็นตัวปรับการทำงาน และจุดประสงค์ของการดัดแปลงคือการเลือกหลักฐานที่จำเป็นสำหรับวิธีการดัดแปลง:
เพื่อเพิ่มความเข้ากันได้ระหว่างผงอนินทรีย์และโพลิเมอร์อินทรีย์และการกระจายตัวในอินทรียวัตถุ เพื่อปรับปรุงความแข็งแรงเชิงกลและประสิทธิภาพที่ครอบคลุมของวัสดุ การปรับเปลี่ยนพื้นผิวอินทรีย์สามารถเลือกได้
เพื่อให้ได้สารประกอบการแทรกซึมของแร่ใหม่ เช่น สารประกอบการแทรกสอดระหว่างดินเหนียวหรือกราไฟต์ สามารถเลือกการปรับเปลี่ยนการแทรกสอดได้
เพื่อทดแทนซิลิกาและเสริมข้อบกพร่องของซิลิกาในคุณสมบัติบางอย่าง สามารถเคลือบพื้นผิวด้วยซิลิกา
เพื่อทดแทนไททาเนียมไดออกไซด์หรือลดปริมาณไททาเนียมไดออกไซด์ พื้นผิวสามารถเคลือบด้วยไททาเนียมไดออกไซด์
เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติพิเศษบางอย่างของผลิตภัณฑ์ยาง สามารถเลือกอนุภาคโลหะบนพื้นผิว
เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการมองเห็นและการมองเห็นของผลิตภัณฑ์ สามารถเลือกโลหะออกไซด์ เช่น ไททาเนียมออกไซด์ โครเมียมออกไซด์ และเหล็กออกไซด์ได้
2. วิธีการเลือกตัวปรับแต่งพื้นผิว?
การเลือกตัวปรับพื้นผิวเป็นกุญแจสำคัญในการบรรลุวัตถุประสงค์ที่คาดหวังของการปรับเปลี่ยนพื้นผิวผง และมีความเกี่ยวข้องอย่างมาก
จากมุมมองของปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลของตัวปรับพื้นผิวและพื้นผิวของผงอนินทรีย์ ตัวปรับพื้นผิวที่สามารถทำปฏิกิริยาทางเคมีหรือดูดซับทางเคมีกับพื้นผิวของอนุภาคผงควรเลือกให้มากที่สุด เนื่องจากการดูดซับทางกายภาพ มีความแข็งแกร่งในขั้นตอนการสมัครต่อไป ละลายได้ง่ายภายใต้การกวนหรือบีบ เช่น
ผงอนินทรีย์ (สารตัวเติมหรือเม็ดสี) ที่ใช้สำหรับพลาสติก ยาง กาว สารเคลือบที่มีน้ำมันหรือตัวทำละลายต่างๆ จำเป็นต้องมีการละลายไขมันที่พื้นผิวที่ดี กล่าวคือ มีความสัมพันธ์ที่ดีหรือเข้ากันได้ดีกับสารยึดเกาะโพลิเมอร์อินทรีย์ ซึ่งจำเป็นต้องเลือกตัวปรับพื้นผิว ที่สามารถทำให้พื้นผิวของผงอนินทรีย์ไม่ชอบน้ำและ lipophilic;
กลุ่มหน้าที่ของพื้นผิวและตำแหน่งที่เกิดปฏิกิริยาของดินขาวเผาส่วนใหญ่เป็นพันธะ Si-O และ Al-O ดังนั้นควรเลือกตัวดัดแปลงพื้นผิวที่ง่ายต่อการสร้างการประสานงานทางเคมีกับพันธะ Si-O และ Al-O
สำหรับแร่ธาตุที่เป็นกรด เช่น ผงควอตซ์ ดินเหนียว วอลลาสโทไนท์ และไดแอสปอร์ที่มีกรดซิลิซิกมากกว่า ควรใช้สารควบคู่ไซเลน
สารจับคู่ไททาเนตและอะลูมิเนตมีการดูดซับทางเคมีกับแร่ธาตุพื้นฐาน เช่น แคลเซียมคาร์บอเนตภายใต้สภาวะบางประการและในระดับหนึ่ง
3. วิธีการเลือกกระบวนการปรับแต่งพื้นผิว?
กระบวนการปรับเปลี่ยนพื้นผิวต้องเป็นไปตามข้อกำหนดการใช้งานหรือเงื่อนไขการใช้งานของตัวปรับพื้นผิว มีการกระจายตัวที่ดีของตัวปรับพื้นผิว และสามารถบรรลุการเคลือบสม่ำเสมอและแน่นของตัวปรับพื้นผิวบนพื้นผิวของผง ในขณะเดียวกันก็ต้องใช้กระบวนการและพารามิเตอร์ที่เรียบง่าย การควบคุมที่ดี คุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่มั่นคง การใช้พลังงานต่ำ และมลพิษต่ำ
ดังนั้น เมื่อเลือกกระบวนการปรับแต่งพื้นผิว อย่างน้อยควรพิจารณาปัจจัยต่อไปนี้:
ลักษณะของสารปรับสภาพพื้นผิว เช่น ความสามารถในการละลายน้ำ ความสามารถในการไฮโดรไลซ์ จุดเดือดหรืออุณหภูมิของการสลายตัว
ไม่ว่าการบดส่วนหน้าหรือการเตรียมผงจะเปียกหรือแห้ง
สภาวะของกระบวนการที่ปรับเปลี่ยน เช่น อุณหภูมิของปฏิกิริยาและเวลาที่เกิดปฏิกิริยา
4. จะเลือกอุปกรณ์ดัดแปลงพื้นผิวอย่างไร?
มีอุปกรณ์ดัดแปลงพื้นผิวผงหลายประเภท รวมถึงอุปกรณ์ดัดแปลงแบบแห้งและอุปกรณ์ดัดแปลงแบบเปียก การเลือกจะขึ้นอยู่กับวิธีการและกระบวนการปรับเปลี่ยนพื้นผิว หลักการเลือกมีดังนี้
กระจายตัวได้ดีสำหรับผงและสารปรับสภาพพื้นผิว เฉพาะผงที่มีการกระจายตัวที่ดีเท่านั้นที่ผงและสารปรับสภาพพื้นผิวมีโอกาสและผลกระทบที่เท่าเทียมกันมากขึ้น และสามารถลดปริมาณของสารปรับสภาพพื้นผิวได้
อุณหภูมิการปรับเปลี่ยนและเวลาที่อยู่อาศัยสามารถปรับได้ภายในช่วงที่กำหนด
ใช้พลังงานต่ำและสึกหรอต่อหน่วยผลิตภัณฑ์ต่ำ นอกจากตัวดัดแปลงแล้ว ต้นทุนหลักของการปรับเปลี่ยนพื้นผิวคือการใช้พลังงาน อุปกรณ์ดัดแปลงที่ใช้พลังงานต่ำสามารถลดต้นทุนการผลิตและเพิ่มความสามารถในการแข่งขันของผลิตภัณฑ์ การเสียดสีต่ำไม่เพียงแต่สามารถหลีกเลี่ยงมลภาวะของวัสดุดัดแปลงเท่านั้น แต่ยังช่วยปรับปรุงการทำงานของอุปกรณ์อีกด้วย ประสิทธิภาพและต้นทุนการดำเนินงานที่ต่ำลง
กล่าวโดยย่อ วัตถุประสงค์ วิธีการ กระบวนการ อุปกรณ์ และแง่มุมอื่นๆ ของการปรับเปลี่ยนพื้นผิวมีผลกระทบซึ่งกันและกัน จำเป็นต้องพิจารณาให้ถี่ถ้วน พิจารณาทั้งด้านซ้ายและขวา และสำรวจต่อไปในแนวความคิดและทิศทางที่ถูกต้อง เพื่อค้นหาเทคโนโลยีดัดแปลงพื้นผิวที่เหมาะสมที่สุดสำหรับตนเอง
การอัพเกรดเชิงพาณิชย์ 5G, สารเติมเต็มการทำงาน CCL นำไปสู่โอกาสใหม่
เนื่องจากเป็นวัสดุหลักในการประมวลผลและการผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCBs) CCL จึงสามารถนำมาใช้ในการผลิตอุปกรณ์ส่งสัญญาณความเร็วสูง เช่น เซิร์ฟเวอร์และหน่วยความจำ ตลอดจนส่วนประกอบต่างๆ เช่น เสาอากาศ เครื่องขยายกำลังไฟฟ้า และเรดาร์ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในโทรทัศน์ วิทยุ คอมพิวเตอร์ คอมพิวเตอร์ การสื่อสารเคลื่อนที่ และผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ
ในสถานีฐาน 5G แผงวงจรที่ประมวลผลและผลิตโดย CCL ส่วนใหญ่จะใช้ในการผลิตอุปกรณ์สื่อสาร เช่น เสาอากาศสถานีฐานการสื่อสารและเครื่องขยายกำลังไฟฟ้า ซึ่งติดตั้งอยู่ในเครือข่ายการสื่อสาร เนื่องจากการเพิ่มขึ้นอย่างมากของความถี่ในการสื่อสารและอัตราการส่งข้อมูลที่เกิดจากการอัพเกรดเทคโนโลยีการสื่อสาร 5G CCL แบบดั้งเดิมจึงไม่สามารถตอบสนองความต้องการในการผลิตได้ และ CCL ความถี่สูงและความเร็วสูงได้กลายเป็นแนวโน้มการพัฒนาหลักในปัจจุบันของ CCL
ตามข้อมูล สารตัวเติมที่ใช้งานได้เป็นตัวแบกรับความแข็งแรงเชิงกลในวัสดุผสมของพื้นผิว ดังนั้นจึงถือได้ว่าเป็นหนึ่งในแนวทางการวิจัยที่สำคัญที่สุดในการอัพเกรดเทคโนโลยีลามิเนตหุ้มทองแดง ตลาดที่ขยายตัวและยกระดับอย่างรวดเร็วยังทำให้เกิดความต้องการที่สูงขึ้นสำหรับการจัดหาวัสดุต้นน้ำในอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้อง อุตสาหกรรมการบรรจุแผงวงจรความถี่สูงและความเร็วสูงในประเทศและอุตสาหกรรมการบรรจุบอร์ด HDI สำหรับโทรศัพท์มือถือคาดว่าจะได้รับประโยชน์จากคลื่นการอัพเกรดทางอุตสาหกรรมนี้และบรรลุการพัฒนาอย่างรวดเร็ว
เพื่อตอบสนองความต้องการของการส่งข้อมูลความถี่สูงและความเร็วสูง พื้นผิววงจรที่มีประสิทธิภาพสูงได้กลายเป็นตัวเลือกที่จำเป็นสำหรับการผลิตลามิเนตหุ้มทองแดงความถี่สูงและความเร็วสูง ในปัจจุบัน ด้วยค่าคงที่ไดอิเล็กตริกที่ดีเยี่ยมและประสิทธิภาพการสูญเสียอิเล็กทริกต่ำ วัสดุซิลิกาจึงถูกเติมด้วยพอลิเตตระฟลูออโรเอทิลีน (PTFE) ซับสเตรตเป็นวัสดุเสริมแรง ซึ่งได้กลายเป็นเส้นทางทางเทคนิคที่สำคัญที่สุดสำหรับลามิเนตหุ้มทองแดงความถี่สูงและความเร็วสูง หลังจากเพิ่มสารตัวเติมฟังก์ชันซิลิกาแล้ว สามารถปรับปรุงคุณสมบัติของไดอิเล็กตริกและคุณภาพการส่งสัญญาณของลามิเนตหุ้มทองแดงความถี่สูงและความเร็วสูงเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดด้านคุณภาพของการสื่อสาร 5G ในเวลาเดียวกัน สารตัวเติมซิลิกาทำหน้าที่ช่วยปรับปรุงความต้านทานความร้อนและความน่าเชื่อถือของแผงวงจรได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ในตลาดฟิลเลอร์ฟังก์ชันซิลิการะดับไฮเอนด์ระดับโลกในปัจจุบัน ผู้ผลิตในญี่ปุ่นและอเมริกายังคงครองตำแหน่งสำคัญ อย่างไรก็ตาม ด้วยการยกระดับตลาด 5G ในประเทศของฉันต่อไป อุตสาหกรรมลามิเนตที่หุ้มด้วยทองแดงจะค่อยๆ มุ่งความสนใจไปที่ประเทศจีน และประเทศของฉันก็ประสบความสำเร็จในการผลิตไมโครพาวเดอร์ซิลิคอนทรงกลมขนาดใหญ่ และค่อยๆ ก่อตัวเป็นทางเลือกในประเทศ
อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ระดับไฮเอนด์กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็ว และความต้องการของตลาดสำหรับผงซิลิกาทรงกลมมีขนาดใหญ่
ผงซิลิกาทรงกลมทำจากผงซิลิกาเชิงมุมที่เลือกเป็นวัตถุดิบ และแปรรูปเป็นวัสดุผงซิลิกาทรงกลมโดยวิธีเปลวไฟ มีความลื่นไหลดี ความเค้นต่ำ พื้นที่ผิวจำเพาะขนาดเล็ก และความหนาแน่นรวมสูง สามารถรับเป็นฟิลเลอร์ได้ อัตราการเติมและความสม่ำเสมอที่สูงขึ้นถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในบอร์ด PCB ระดับไฮเอนด์ สารประกอบการขึ้นรูปอีพ็อกซี่สำหรับวงจรรวมขนาดใหญ่ การเคลือบระดับไฮเอนด์ เซรามิกพิเศษ ฯลฯ ราคาอยู่ที่ 3-5 เท่าของผงซิลิกอนเชิงมุม
ไมโครพาวเดอร์ซิลิคอนเป็นหนึ่งในวัตถุดิบพื้นฐานหลักของอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ และการขยายตัวของตลาดบรรจุภัณฑ์ขั้นสูงได้ผลักดันการเติบโตของความต้องการผงทรงกลม จากข้อมูลของ Yole เมื่อมีการยกระดับอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ ขนาดของตลาดบรรจุภัณฑ์ขั้นสูงก็ค่อยๆ ขยายตัวขึ้น คาดว่าจะครองส่วนแบ่งตลาดบรรจุภัณฑ์เกือบ 50% ในปี 2567 ซึ่งคาดว่าจะช่วยผลักดันการเติบโตของความต้องการไมโครพาวเดอร์ซิลิคอนทรงกลม
ด้วยการพัฒนาอย่างแข็งแกร่งของอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ระดับไฮเอนด์ เช่น 5G อัจฉริยะ อุตสาหกรรมลามิเนตหุ้มทองแดงที่มีประสิทธิภาพสูง และอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์แบบชิป คาดว่าจะขับเคลื่อนตลาดที่เพิ่มขึ้นสำหรับสารตัวเติมซิลิคอนไมโครพาวเดอร์ ตามรายงานของ Absolute ยอดขายซิลิกาทรงกลมสำหรับสารตัวเติมทั่วโลกจะสูงถึง 159,000 ตันในปี 2566 และขนาดของตลาดจะสูงถึง 660 ล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2567 โดย CARG5 จะสูงถึง 9.2% ผลผลิตซิลิกาทรงกลมในปีเดียวกันนั้นคาดว่าจะอยู่ที่ 184,900 ตัน และการผลิตและการขายโดยรวมยังคงเติบโตอย่างต่อเนื่อง จากข้อมูลของอุตสาหกรรมเคลือบทองแดงและบรรจุภัณฑ์ชิปทั่วโลกที่คำนวณโดยสถาบันวิจัยหลักทรัพย์ Guotai Junan ความต้องการทั่วโลกโดยรวมสำหรับไมโครพาวเดอร์ซิลิคอนทรงกลมนั้นคาดว่าจะเพิ่มขึ้นจาก 225,800 ตันในปี 2020 เป็น 396,200 ตันในปี 2025 โดยมีการเติบโตของสารประกอบเฉลี่ย อัตรา 11.90 ตัน ตั้งแต่ปี 2563 ถึง พ.ศ. 2568
มีโอกาสในวงกว้างสำหรับข่าวกรองรถยนต์ ความต้องการแผงวงจรพิมพ์ (PCB) สำหรับรถยนต์พลังงานใหม่เพียงคันเดียวนั้นมากกว่ารถยนต์ทั่วไปถึง 5 เท่า จากการวิจัยห่วงโซ่อุตสาหกรรมและข้อมูลอื่น ๆ คาดว่าความต้องการผงซิลิกอนทรงกลมสำหรับยานยนต์พลังงานใหม่จะสูงถึง 28,231.6 ตัน โดยที่ลามิเนตหุ้มทองแดงในยานยนต์พลังงานใหม่ และซิลิคอนไมโครพาวเดอร์ทรงกลมสำหรับบรรจุภัณฑ์ชิปเพิ่มขึ้นเป็น 15,880.3 /12,351.3 ตัน ตามลำดับ
แนวโน้มทั่วไปของ Metaverse กำลังขับเคลื่อนการพัฒนาและอัพเกรดพลังการประมวลผล ในอีกด้านหนึ่ง การเติบโตของเซิร์ฟเวอร์ทำให้ความต้องการ PCB เพิ่มขึ้น ในทางกลับกัน เซิร์ฟเวอร์ความเร็วสูง ความจุขนาดใหญ่ และประสิทธิภาพสูงจะยังคงพัฒนาต่อไป ซึ่งสร้างความต้องการอย่างมากสำหรับผลิตภัณฑ์ PCB ระดับสูง ความหนาแน่นสูงและความเร็วสูง จากการวิจัยห่วงโซ่อุตสาหกรรมและข้อมูลอื่น ๆ คาดว่าความต้องการผงซิลิกอนทรงกลมสำหรับเซิร์ฟเวอร์จะสูงถึง 18,542.1 ตันในปี 2568 ซึ่งปริมาณการบรรจุผงซิลิกอนทรงกลมสำหรับลามิเนตหุ้มทองแดงและบรรจุภัณฑ์ชิปจะเพิ่มขึ้นเป็น 10,429.9/8,112.2 ตันในปี 2568 ตามลำดับ
ความต้องการ PCB ประสิทธิภาพสูงผลักดันการขยายตัวของตลาดไมโครซิลิกาทรงกลม ลักษณะคลื่นสั้นและความถี่สูงของเทคโนโลยีการสื่อสาร 5G มีความต้องการที่สูงขึ้นในด้านความเร็วในการรับส่งข้อมูล การสูญเสียการส่งข้อมูล การกระจายความร้อน และประสิทธิภาพอื่นๆ ของ PCB และการลงทุนในเราเตอร์ สวิตช์ IDC และอุปกรณ์อื่นๆ ที่จำเป็นในการรองรับแบนด์วิธที่ใหญ่ขึ้น การจราจรก็เพิ่มขึ้นตามไปด้วย ลามิเนตหุ้มทองแดงความถี่สูงและความเร็วสูงต้องใช้ไมโครพาวเดอร์ซิลิคอนผสมการสูญเสียต่ำที่มีไดอิเล็กทริกต่ำและไมโครพาวเดอร์ซิลิคอนทรงกลมเป็นตัวเติมการทำงานหลัก และต้องการเนื้อหาที่เป็นผงปนเปื้อนต่ำและอัตราการบรรจุสูง ดังนั้นความต้องการใช้ไมโครพาวเดอร์ซิลิคอนทรงกลมที่มีประสิทธิภาพสูงจึงค่อยๆ ขยายตัวขึ้น จากการวิจัยห่วงโซ่อุตสาหกรรมและข้อมูลอื่น ๆ คาดว่าปริมาณการบรรจุรวมของ micropowder ซิลิคอนทรงกลมสำหรับสถานีฐาน 5G จะเพิ่มขึ้นเป็น 1,295.8 ตันในปี 2565
การใช้งานหลักและลักษณะของหนวดเกลืออนินทรีย์
เนื่องจากอัตราส่วนกว้างยาว ความแข็งแรงสูงและคุณสมบัติรับแรงดึง หนวดเกลืออนินทรีย์จึงมักถูกใช้เป็นวัสดุเสริมแรงที่สำคัญที่จะเติมลงในวัสดุหน่วงไฟ วัสดุก่อสร้าง วัสดุคอมโพสิต และวัสดุเสียดทาน กลไกการออกฤทธิ์ของหนวดเคราในวัสดุคอมโพสิตส่วนใหญ่สะท้อนให้เห็นใน 4 ด้าน ได้แก่ การถ่ายเทน้ำหนัก การเชื่อมรอยร้าว การโก่งตัวของรอยแตก และเอฟเฟกต์การดึงออก เนื่องจากหนวดเคราเกลืออนินทรีย์มีความแข็งแรงสูงและโมดูลัสสูง เมื่อเติมลงในวัสดุคอมโพสิตแล้ว ก็สามารถมีบทบาทในการเสริมความแข็งแกร่งและทำให้วัสดุคอมโพสิตแข็งแกร่งขึ้นได้
1. วัสดุหน่วงไฟ
การวิจัยประสิทธิภาพไฟของวัสดุก่อสร้างใหม่เป็นส่วนสำคัญของการคุ้มครองสาธารณะและเป็นเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการใช้งานขนาดใหญ่ในโครงการก่อสร้าง เนื่องจากทนต่ออุณหภูมิสูงได้ดีเยี่ยม มักเพิ่มหนวดเคราอนินทรีย์ลงในวัสดุอื่นๆ เป็นวัสดุหน่วงการติดไฟ เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติหน่วงการติดไฟของวัสดุคอมโพสิต
2. วัสดุก่อสร้าง
ในปัจจุบัน ในอุตสาหกรรมการใช้วัสดุ อุตสาหกรรมการก่อสร้างเป็นหนึ่งในอุตสาหกรรมการใช้วัสดุที่ใหญ่ที่สุด คิดเป็นประมาณ 24% ของการใช้วัสดุทั่วโลก ในวัสดุก่อสร้าง หนวดเคราอนินทรีย์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในวัสดุก่อสร้างเนื่องจากอัตราส่วนกว้างยาวที่แน่นอนและคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีที่ยอดเยี่ยมของพวกมัน หนวดเคราอนินทรีย์มีความต้านทานการแตกร้าวและเอฟเฟกต์การเติมที่ระดับไมโคร ดังนั้นการเติมหนวดเคราลงในวัสดุคอมโพสิตสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพที่ครอบคลุมของวัสดุคอมโพสิตได้อย่างมีประสิทธิภาพ
3. วัสดุคอมโพสิต
หนวดเคราอนินทรีย์ในฐานะฟิลเลอร์สามารถปรับปรุงคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลของวัสดุผสมได้ในระดับหนึ่ง ในขณะเดียวกัน การศึกษาชี้ให้เห็นว่าการปรับเปลี่ยนหนวดเคราอย่างเหมาะสมสามารถปรับปรุงคุณสมบัติที่ครอบคลุมของคอมโพสิตได้
4. วัสดุเสียดทาน
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา หนวดเคราเป็นตัวเติมเพื่อการใช้งานมีผลดีต่อการปรับปรุงประสิทธิภาพการเสียดสีในการเบรกของรถยนต์ RAJ และคณะ สำรวจผลกระทบของหนวดเคราแคลเซียมซัลเฟตเป็นสารตัวเติมที่ใช้งานได้ต่อประสิทธิภาพการเสียดสีของเบรกรถยนต์ โดยการเปลี่ยนเนื้อหาของหนวดเคราแคลเซียมซัลเฟต ตามมาตรฐาน JASOC406 ได้ทำการศึกษาเกี่ยวกับไตรโบโลยีเกี่ยวกับไดนาโมมิเตอร์เบรกเฉื่อย ผลการวิจัยพบว่าคุณสมบัติทางกลของวัสดุที่มีการเติมหนวดเคราแคลเซียมซัลเฟต 10% ดีขึ้น และความเสียดทานก็ดีขึ้นพร้อมๆ กัน ประสิทธิภาพวัสดุเสียดสีที่มีหนวดเคราแคลเซียมซัลเฟตสึกหรอน้อยลง
อุปกรณ์ดัดแปลงที่ใช้กันทั่วไปและลักษณะของผงยาจีนโบราณ
การวิจัยเกี่ยวกับอุปกรณ์ดัดแปลงยาแผนโบราณของจีนเริ่มต้นช้า และการพัฒนาค่อนข้างล้าหลัง ส่วนใหญ่มาจากอุตสาหกรรมเคมี พลาสติก การบด การกระจาย และอุตสาหกรรมอื่น ๆ สำหรับการอ้างอิง ในปัจจุบัน อุปกรณ์ที่ใช้สำหรับการปรับเปลี่ยนผงยาจีนโบราณส่วนใหญ่ประกอบด้วยเครื่องพ่นยา ฟลูอิไดซ์เบด โรงสีลูก โรงสีสั่นสะเทือน เครื่องผสมกวนความเร็วสูง เครื่องเคลือบผลกระทบการไหลของอากาศ เครื่องปรับเปลี่ยนพื้นผิวอย่างต่อเนื่อง เครื่องบดและบด Comil ฯลฯ
ในหมู่พวกเขา เครื่องเป่าสเปรย์ เตียงฟลูอิไดซ์ โรงสีลูก และโรงสีสั่นสะเทือนถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการปรับเปลี่ยนผงยาจีนโบราณ เครื่องผสมความเร็วสูง, เครื่องเคลือบกระแทกอากาศ, เครื่องปรับพื้นผิวอย่างต่อเนื่อง, เครื่องบดและอัดเม็ด Comil ฯลฯ มีข้อดีเฉพาะของตนเองในการดัดแปลงผง
1. เครื่องผสมความเร็วสูง
เมื่อเครื่องผสมความเร็วสูงทำงาน วัสดุจะเคลื่อนที่ตามแนวแกนของใบพัดโดยใช้แรงเสียดทานระหว่างพื้นผิวของใบมีดหมุนด้วยความเร็วสูงกับวัสดุและแรงผลักของด้านข้างไปยังวัสดุ เนื่องจากแรงเหวี่ยงและแรงโน้มถ่วง วัสดุถูกโยนไปที่ผนังด้านในของห้องผสม และลอยขึ้นไปตามผนังจนสูงระดับหนึ่งแล้วตกลงมาที่ศูนย์กลางของใบพัด การตอบสนองนี้ทำให้วัสดุเคลื่อนที่ขึ้นและลงในรูปทรงเกลียวอย่างต่อเนื่องในห้องผสม อุณหภูมิพื้นผิวของวัสดุเพิ่มขึ้นตามลำดับ ซึ่งส่งเสริมการผสมข้ามและการดูดซับที่เพียงพอระหว่างอนุภาคผงยาและตัวดัดแปลง เพื่อให้ตัวปรับพื้นผิวเคลือบพื้นผิวของอนุภาคยาเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ของการปรับเปลี่ยนพื้นผิวผง
2. เครื่องหุ้มกระแทกอากาศ
มีเครื่องเคลือบกระแทกอากาศหลายรุ่น และตอนนี้ระบบ HYB ถูกนำมาเป็นตัวอย่าง ระบบ HYB ได้รับการพัฒนาโดยมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์แห่งโตเกียวและเครื่องจักรนาราในปี 1986 เครื่องยนต์หลักประกอบด้วยโรเตอร์หมุนความเร็วสูง สเตเตอร์ และวงจรหมุนเวียน
3. ตัวปรับแต่งพื้นผิวอย่างต่อเนื่อง
เมื่อทำงาน วัสดุและตัวปรับแต่งจะผ่านช่องผสมทั้งสามจากช่องป้อนอาหาร การหมุนด้วยความเร็วสูงของโรเตอร์ในห้องผสมถูกบังคับให้คลายวัสดุและสร้างกระแสน้ำวนสองเฟส ในเวลาเดียวกัน วัสดุจะผ่านแรงกระแทกและแรงเฉือนของโรเตอร์และสเตเตอร์ในห้องผสม พลังงานที่จำเป็นสำหรับการปรับเปลี่ยนพื้นผิวจะถูกสร้างขึ้นโดยผลกระทบจากการเสียดสี เพื่อให้ตัวปรับพื้นผิวสามารถโต้ตอบกับพื้นผิวของผงยาได้อย่างรวดเร็ว อนุภาคเพื่อให้เกิดผลการปรับเปลี่ยนการเคลือบผง
4. เครื่องบดและอัดเม็ด Comil
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีความคืบหน้าบางประการในการประยุกต์ใช้เครื่องบดและเครื่องบดย่อย Comil ในการดัดแปลงพื้นผิวของผงเคมีเพื่อเพิ่มความลื่นไหลของผงเคมี ยู หยานหง และคณะ ใช้เครื่องบดผง Comil เพื่อปรับปรุงการปรับเปลี่ยนพื้นผิวของผงสกัดยาจีนโบราณ ความลื่นไหลของผงสารสกัดจากยาจีนโบราณยังบรรลุผลบางอย่าง
3 เทคโนโลยีการดัดแปลงพลาสติกที่ย่อยสลายได้ที่สำคัญ
ในปัจจุบัน ราคาของเม็ดพลาสติกที่ย่อยสลายได้ค่อนข้างสูง และผลิตภัณฑ์พลาสติกที่ย่อยสลายได้ส่วนใหญ่เป็นของจำเป็นในชีวิตประจำวันทั่วไป ซึ่งจะขัดขวางการส่งเสริมขนาดใหญ่และการใช้ผลิตภัณฑ์พลาสติกที่ย่อยสลายได้ การพัฒนาผลิตภัณฑ์พลาสติกที่ย่อยสลายได้ราคาถูกเป็นหนึ่งในเนื้อหาหลักของการใช้พลาสติกที่ย่อยสลายได้ ดังนั้นแป้ง แคลเซียมคาร์บอเนต แป้งโรยตัว ฯลฯ ซึ่งไม่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการย่อยสลายของผลิตภัณฑ์และสิ่งแวดล้อมสามารถดูดซับได้ จึงถูกนำมาใช้ในระบบดัดแปลงของพลาสติกที่ย่อยสลายได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เทคโนโลยีการบรรจุในสัดส่วนที่สูงได้กลายเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีที่สำคัญในการพัฒนาผลิตภัณฑ์พลาสติกที่ย่อยสลายได้
เทคนิคการดัดแปลงทั่วไปในกระบวนการใช้พลาสติกที่ย่อยสลายได้ ได้แก่ การดัดแปลงไส้ การดัดแปลงการผสม และการดัดแปลงโคพอลิเมอไรเซชัน
1. เติมการปรับเปลี่ยน
การดัดแปลงการบรรจุคือการเพิ่มสารเติมแต่งผงที่ไม่ละลายลงในเม็ดพลาสติกที่ย่อยสลายได้ ส่วนใหญ่รวมถึงแป้งและผงอนินทรีย์ วัตถุประสงค์หลักคือเพื่อเตรียมวัสดุพิเศษราคาถูก และบางครั้งยังสามารถปรับปรุงคุณสมบัติทางกล เช่น ความแข็งแรงของวัสดุพิเศษได้อีกด้วย
สารตัวช่วยที่ใช้กันทั่วไปคือแป้ง เป็นพอลิเมอร์ที่ย่อยสลายได้ตามธรรมชาติโดยมีแหล่งที่มาหลากหลายและราคาต่ำ ผลิตภัณฑ์ที่ย่อยสลายได้ ได้แก่ คาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ ซึ่งไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม และเป็นทรัพยากรชีวมวลหมุนเวียน สิ่งสำคัญที่สุดที่ต้องใส่ใจในเทคโนโลยีการบรรจุนี้คือการบำบัดแป้ง เนื่องจากความเข้ากันได้ของแป้งและพลาสติกที่เสื่อมสภาพนั้นไม่ดี และจำเป็นต้องทำให้แป้งเป็นพลาสติกเพื่อให้แป้งสามารถรวมเข้ากับเมทริกซ์พลาสติกได้ดียิ่งขึ้น
สารช่วยเติมอีกอย่างคือผงอนินทรีย์ เช่น แคลเซียมคาร์บอเนตและแป้งโรยตัว เป็นผงแร่ธรรมชาติทั้งหมด ซึ่งธรรมชาติสามารถดูดซับได้หลังจากกลับคืนสู่ธรรมชาติ ดังนั้นจะไม่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการย่อยสลายของระบบพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทั้งหมด แต่สามารถลดต้นทุนของวัสดุดัดแปลงและปรับปรุงความแข็งแรงของวัสดุได้อย่างมีประสิทธิภาพ ระดับหนึ่ง ดังนั้นจึงเป็นเรื่องธรรมดามากที่จะใช้แคลเซียมคาร์บอเนตและสารตัวเติมอื่นๆ ในผลิตภัณฑ์ที่ไม่ต้องการคุณสมบัติทางกลสูง เทคโนโลยีการบรรจุควรใส่ใจกับการรักษาพื้นผิวผงควบคู่ซึ่งจะส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์และปริมาณผงอนินทรีย์ที่สามารถเพิ่มได้
2. การปรับเปลี่ยนการผสมเทียม
การดัดแปลงการผสมเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีที่สำคัญที่สุดในการดัดแปลงพลาสติกที่ย่อยสลายได้ วัสดุผสมหมายถึงวัสดุพิเศษที่ประกอบด้วยพลาสติกที่ย่อยสลายได้ตั้งแต่สองชนิดขึ้นไปโดยการหลอมผสมและการผสม โดยทั่วไปประกอบด้วยส่วนประกอบที่ต่อเนื่องกันหนึ่งชิ้นและส่วนประกอบที่กระจายตัวอื่นๆ คุณสมบัติบางอย่างของวัสดุแสดงคุณสมบัติของเฟสต่อเนื่อง และคุณสมบัติบางอย่างแสดงคุณสมบัติของเฟสที่กระจายตัว ดังนั้นจึงสามารถหาวัสดุพิเศษชนิดใหม่ที่เน้นข้อดีของพลาสติกที่ย่อยสลายได้หลายชนิด ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการของผลิตภัณฑ์ได้มากขึ้น
3. การปรับเปลี่ยนโคพอลิเมอไรเซชัน
การดัดแปลงโคพอลิเมอไรเซชันหมายถึงการนำหน่วยโครงสร้างอื่นๆ มาใช้ในสายโซ่โมเลกุลของพอลิเมอร์เพื่อเปลี่ยนโครงสร้างทางเคมีของพอลิเมอร์และทำให้เกิดการดัดแปลงของวัสดุ ตัวอย่างเช่น PLA เป็นโพลีเมอร์ที่ไม่ชอบน้ำ ซึ่งจำกัดการใช้งานในบางสาขา (เช่น ตัวพายา) วิธีที่มีประสิทธิผลคือการใช้แลคไทด์เพื่อสร้างโคพอลิเมอร์กับพอลิเมอร์ที่ชอบน้ำ (เช่น พอลิเอทิลีนไกลคอล, กรดโพลิไกลโคลิก, พอลิเอทิลีนออกไซด์) เพื่อใส่หมู่หรือบล็อคที่ชอบน้ำเข้าไปในโมเลกุล PLA ตัวอย่างเช่น วัสดุที่มีการปลดปล่อยแบบต่อเนื่องของ PLA-PEG-PLA ถูกเตรียมโดยการทำโพลิเมอไรเซชันแบบเปิดวงแหวนของโพลิเอทิลีนไกลคอลและแลคไทด์ ซึ่งช่วยเพิ่มความสามารถในการชอบน้ำและอัตราการย่อยสลายของวัสดุ PLA และ PLA-PEG-PLA ที่เตรียมไว้สามารถกลายเป็นวัสดุที่คงตัวไว้ได้ -ปล่อยวัสดุ วัสดุของไมโครสเฟียร์ที่บรรจุยา
PHBV มีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมมากมาย เช่น ความเข้ากันได้ทางชีวภาพและกิจกรรมทางแสง และมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย แต่ผลิตภัณฑ์ของ PHBV มีความแข็งและเปราะบางและยากต่อการประมวลผล วิธีการดัดแปลงกราฟต์สามารถใช้เพื่อแนะนำกลุ่มฟังก์ชันเชิงขั้วโพลีไวนิลไพร์โรลิโดน (PVP) บนสายโซ่หลักของ PHBV เพื่อสังเคราะห์กราฟต์โคพอลิเมอร์ PHBV-g-PVP ของ PHBV และ PVP อัตราการตกผลึกและการตกผลึกของโคพอลิเมอร์ลดลง ความชอบน้ำของเมมเบรนเพิ่มขึ้น และอัตราการปลดปล่อยยาอย่างต่อเนื่องเพิ่มขึ้น