Millised on grafiitelektrooditööstuse peamised tehnilised kitsaskohad?

Grafiitelektrooditööstuse peamised tehnoloogilised kitsaskohad on järgmised:

Puhtus ja jõudluse stabiilsus: Pooljuhtide tootmine nõuab ülikõrget puhtusastet grafiidi puhul (tavaliselt üle 99,999%). Siiski seisavad kodumaised ettevõtted endiselt silmitsi raskustega lisandite range kontrolli ja partii stabiilsuse tagamisega suurtootmise ajal, mis toob kaasa sõltuvuse impordist mõnede tipptasemel toodete puhul. Näiteks 3 nm protsessikiipide tootmine nõuab termilise välja materjalina ülikõrge puhtusastmega grafiiti, mille tuhasisaldus on ≤5 ppm. Kui puhtus ei vasta standardile, võivad lisandiioonid põhjustada kiipide lekke määra tõusu enam kui 300%.

Töötlemise täpsus ja maksumus: Pooljuhtides kasutatav grafiit peab olema ülitäpse töötlemise omadustega (näiteks küttekehad ja tiiglid kiipide tootmisel). Kodumaised ettevõtted jäävad aga ülitäpse vormimise ja pinnatöötlustehnoloogiate osas maha rahvusvahelistest liidritest nagu Saksamaa SGL ja Jaapani Toyo Tanso, mis toob kaasa kõrgemad töötlemiskulud.

Keskkonnasurve: Grafiidi puhastamisel tekkiva happelise reovee töötlemise kulud on järsult tõusnud, pannes mõned väikesed ja keskmise suurusega ettevõtted ebapiisavate keskkonnakaitseseadmetesse tehtud investeeringute tõttu tootmist piirama. Reovee töötlemise kulud moodustavad üle 20% tootmiskuludest, mis vähendab veelgi kasumimarginaale.

Sõltuvus imporditud tipptasemel seadmetest: Olulised seadmed, näiteks ülikõrge temperatuuriga ahjud, sõltuvad impordist, mis piirab kodumaiste ettevõtete autonoomiat tehnoloogilises uurimis- ja arendustegevuses ning tootmisvõimsuse laiendamises ning hoiab tootmiskulud kõrged.

Tooraine kvaliteet ja stabiilsus: Ülivõimsate grafiitelektroodide tootmiseks kasutatavate kodumaiste toorainete kvaliteedis ja stabiilsuses on erinevused välismaiste toorainetega võrreldes. Välismaised toorained pakuvad stabiilseid allikaid ja usaldusväärset kvaliteeti, samas kui kodumaisel toorainel on raskusi tipptasemel toodete nõudmiste rahuldamisega.

Protsessi juhtimise väljakutsed:

• Valed temperatuuri mõõtmise punktid: see mõjutab temperatuuri reguleerimist tootmise ajal, mõjutades seeläbi toote kvaliteeti.
• Täitematerjali probleemid: Märgade materjalide kasutamine täiteainetena või liiga peente või jämedate täiteaineosakeste kasutamine mõjutab toodete tihedust ja tugevust.
• Sideaineprobleemid: Paljudel tootjatel puudub sideainete kohta piisav arusaam, keskendudes ainult pehmenemistemperatuurile, kontrollimata muid näitajaid. Lisaks sulatatakse sideaine tootmise ajal ainult ilma settimisprotsessita, mis toob kaasa suure hulga defektseid tooteid vormimise ja küpsetamise ajal.
• Segamisprobleemid: Osakeste materjalide olulised erinevused raskendavad pasta stabiilsuse tagamist. Liigne segamiskogus, liiga peen pulber, tolmu kogumispulbri ebaõige kasutamine ja ebamõistlikult suured osakeste suurused mõjutavad toodete ühtlust ja toimivust.
• Segamisprobleemid: Sellised probleemid nagu märgade materjalidega segamine, ebamõistlikud soojusjuhtivusega õlitorustiku süsteemid ja segamistemperatuurid, liiga pikad kuivsegamisajad, ebaõige vahekaugus segamislaba ja poti põhja vahel, liiga suured toormaterjalide tükid ja sideainete liigne lisamine mõjutavad segatud materjalide ühtlust ja kvaliteeti.
• Ekstrusioonvormimise probleemid: Väikeste presside kasutamine suurte toodete ekstrudeerimiseks, vaakumekstraktsiooni puudumine, sünkroniseeritud nihke puudumine ja kulunud vooderdiste õigeaegne asendamata jätmine põhjustavad toodete mõõtmete kõrvalekaldeid ja sisemisi defekte.
• Immutusprobleemid: Küpsetatud toodete ebapiisav puhastamine, ebaühtlane eelsoojendustemperatuur ja halb vaakumtõrjumine mõjutavad toodete tihedust ja jõudlust.
• Grafitiseerumisprobleemid: Sellised probleemid nagu ahju liigne koormus, trafo parameetrite mittevastavus ahju suurusele ja ebamõistlik eelpingutusrõhk sisemise nööri grafitiseerumise ajal mõjutavad toodete grafitiseerumisastet ja jõudlust.
• Valmistoodete töötlemise probleemid: Treipinkide kehv jäikus ja grafiitelektroodide korpuste ning pistikute mittevastavused põhjustavad ebapiisavat töötlemise täpsust, mistõttu tooted on kasutamise ajal purunemisele kalduvad.