In de cleanroom van de halfgeleiderfabriek worden zwarte wafers, die glinsteren met een metaalachtige glans, één voor één nauwkeurig verwerkt; in de verbrandingskamer van de ruimtevaartuigmotor ondergaat een speciaal keramisch onderdeel een vlamdoop bij 2000 °C. Achter deze schermen bevindt zich een actief materiaal genaamd "industriële zwarte edelsteen" –siliciumcarbide keramiek.
Dit superharde materiaal, qua hardheid alleen overtroffen door diamant, herschrijft in stilte de regels van hoogwaardige productie. Het is bestand tegen de sterke straling van kernreactoren, kan snel de pieken in de elektrische energie van nieuwe energievoertuigen overbrengen en kan het kernmateriaal voor warmteafvoer van 5G-basisstations worden. Maar achter zulke uitstekende prestaties schuilt een onmiskenbare uitdaging: hoe kunnen we dit "onhandelbare" materiaal temmen?
Materiaaleigenschappen bepalen de verwerkingsuitdagingen
De verwerkingsmoeilijkheid van siliciumcarbide is vergelijkbaar met het snijden van patronen in glas. De hardheid is 3-5 keer zo hoog als die van gewoon keramiek. Conventionele snijgereedschappen zijn vergelijkbaar met het snijden van stalen platen met krijt, wat niet alleen een lage efficiëntie heeft, maar ook gemakkelijk het bewerkte oppervlak doet barsten. Wat nog lastiger is, is dat dit materiaal een duidelijke brosheid heeft en een kleine fout het kan breken als een koekje, vooral bij precisieonderdelen met een dikte van minder dan 1 millimeter. Het verwerkingsproces kan worden omschreven als dansen op staaldraad.
Het baanbrekende pad van moderne productie
Gezien deze uitdagingen hebben ingenieurs drie belangrijke ‘methoden om materialen te temmen’ ontwikkeld:
1. Vormtechnologie – een warmpersingsproces vergelijkbaar met het maken van maankoeken, waardoor siliciumcarbidepoeder zich "gehoorzaam" kan aanpassen onder hoge temperatuur en druk, waardoor het bijzonder geschikt is voor de productie van gestandaardiseerde industriële snijgereedschappen. Deze technologie is vergelijkbaar met het plaatsen van malbeugels op materialen, waarbij regelmatige geometrische vormen worden gevormd onder nauwkeurige temperatuurregeling.
2. Vloeibare snijmethode – met behulp van spuitgiettechnologie wordt de materiaalbrij als chocoladesaus in de mal gespoten en door nauwkeurige controle van het stromingstraject worden complexe holle structuren gevormd. Deze methode maakt het mogelijk om onregelmatige spuitmonden voor satellietstuwraketten te produceren.
3. Poederreconstructietechnologie – met behulp van poedermetallurgietechnologie wordt de microstructuur van materialen zoals bouwstenen gereconstrueerd en worden kernreactorafdichtingen gecreëerd die sterkte en precisie combineren. Dit proces zorgt ervoor dat materialen een "transformatie" ondergaan op moleculair niveau, wat leidt tot een beoogde prestatieverbetering.
Belangrijke details van precisiebewerking
Om dit materiaal onder de knie te krijgen, is niet alleen geavanceerde apparatuur nodig, maar moeten ook drie gouden regels worden nageleefd: nauwkeurig matrijsontwerp, nauwgezette procesbewaking en een rigoureuze voorbehandeling van het materiaal. Shandong Zhongpeng volgt deze drie regels strikt in het productieproces en streeft naar kwaliteits- en kwantiteitsborging. Dit vereist niet alleen een hogere productiesnelheid van eindproducten, maar vereist ook dat de eindproducten strikt voldoen aan de behoeften van de klant.
Dankzij de toepassing van nieuwe technologieën zoals laserbewerking en ultrasoon snijgereedschap doorbreken siliciumcarbidekeramiek momenteel de barrières van de eindverwerking. Deze doorbraken zorgen er niet alleen voor dat "zwarte edelstenen" echt de stap naar industrialisatie kunnen maken, maar luiden ook een nieuwe ronde van materiaalrevolutie in.
Voor productiebedrijven die op zoek zijn naar technologische doorbraken, is de verwerking van siliciumcarbide zowel een uitdaging als een kans. Het kiezen van verwerkingspartners met een rijke ervaring en innovatieve processen wordt de gouden sleutel tot hoogwaardige productie. Dit materiaal, ooit beschouwd als een 'verwerkingsknelpunt', wacht op meer helden om zijn ultieme mysterie te ontrafelen.
Plaatsingstijd: 07-04-2025