Μπαίνοντας στον τεχνολογικό κόσμο της πράσινης μικροσκόνης καρβιδίου του πυριτίου
Στο εργαστηριακό τραπέζι ενός εργοστασίου στο Ζίμπο της επαρχίας Σαντόνγκ, ο τεχνικός Λάο Λι μαζεύει μια χούφτα σμαραγδί σκόνη με τσιμπιδάκι. «Αυτό το πράγμα ισοδυναμεί με τρία εισαγόμενα μηχανήματα στο εργαστήριό μας». Μισοκλείνει τα μάτια του και χαμογελάει. Αυτό το σμαραγδί χρώμα είναι η πράσινη μικροσκόνη καρβιδίου του πυριτίου, γνωστή ως «βιομηχανικά δόντια». Από την κοπή φωτοβολταϊκού γυαλιού μέχρι την άλεση υποστρωμάτων τσιπ, αυτό το μαγικό υλικό με μέγεθος σωματιδίων μικρότερο από το ένα εκατοστό της τρίχας γράφει τον δικό του θρύλο στο πεδίο της μάχης της επιστημονικής και τεχνολογικής καινοτομίας.
1. Ο μαύρος τεχνολογικός κώδικας στην άμμο
Μπαίνοντας στο εργαστήριο παραγωγής τουπράσινη μικροσκόνη καρβιδίου του πυριτίου, αυτό που σας εντυπωσιάζει δεν είναι η φανταστική σκόνη, αλλά ένας πράσινος καταρράκτης με μεταλλική λάμψη. Αυτές οι σκόνες με μέσο μέγεθος σωματιδίων μόλις 3 μικρών (ισοδύναμο με σωματίδια PM2.5) έχουν σκληρότητα 9,5 στην κλίμακα Mohs, δεύτερη μόνο μετά τα διαμάντια. Ο κ. Wang, τεχνικός διευθυντής μιας εταιρείας στο Luoyang της Henan, έχει μια μοναδική δεξιότητα: αρπάξτε μια χούφτα μικροπούδρας και πασπαλίστε την σε χαρτί A4, και μπορείτε να δείτε την κανονική εξαγωνική κρυσταλλική δομή με έναν μεγεθυντικό φακό. «Μόνο κρύσταλλοι με πληρότητα άνω του 98% μπορούν να ονομαστούν προϊόντα υψηλής ποιότητας. Αυτό είναι πολύ πιο αυστηρό από έναν διαγωνισμό ομορφιάς», είπε, δείχνοντας τις μικροσκοπικές φωτογραφίες στην έκθεση ελέγχου ποιότητας.
Αλλά για να μετατραπεί το χαλίκι σε τεχνολογικό πρωτοπόρο, το φυσικό χάρισμα από μόνο του δεν είναι αρκετό. Η «τεχνολογία κατευθυνόμενης σύνθλιψης» που ανακάλυψε ένα εργαστήριο στην επαρχία Jiangsu πέρυσι αύξησε την απόδοση της μικροκοπής σε σκόνη κατά 40%. Έλεγξαν την ένταση του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου του θραυστήρα για να αναγκάσουν τον κρύσταλλο να σπάσει κατά μήκος ενός συγκεκριμένου κρυσταλλικού επιπέδου. Ακριβώς όπως το «πυροβολώντας την αγελάδα πέρα από το βουνό» σε μυθιστορήματα πολεμικών τεχνών, η φαινομενικά βίαιη μηχανική σύνθλιψη κρύβει στην πραγματικότητα ακριβή έλεγχο σε μοριακό επίπεδο. Μετά την εφαρμογή αυτής της τεχνολογίας, ο ρυθμός απόδοσης της φωτοβολταϊκής κοπής γυαλιού εκτοξεύτηκε άμεσα από 82% σε 96%.
2. Αόρατη επανάσταση στο εργοστάσιο παραγωγής
Στη βάση παραγωγής στο Xingtai, Hebei, ένας πενταόροφος φούρνος τόξου βγάζει εκθαμβωτικές φλόγες. Τη στιγμή που η θερμοκρασία του φούρνου έδειξε 2300℃, ο τεχνικός Xiao Chen πάτησε αποφασιστικά το κουμπί τροφοδοσίας. «Αυτή τη στιγμή, το ράντισμα χαλαζιακής άμμου είναι σαν να ελέγχεις τη θερμότητα κατά το μαγείρεμα». Έδειξε την καμπύλη φάσματος άλματος στην οθόνη παρακολούθησης και εξήγησε. Το σημερινό έξυπνο σύστημα ελέγχου μπορεί να αναλύσει την περιεκτικότητα σε 17 στοιχεία στον φούρνο σε πραγματικό χρόνο και να προσαρμόσει αυτόματα την αναλογία άνθρακα-πυριτίου. Πέρυσι, αυτό το σύστημα επέτρεψε στον συντελεστή premium προϊόντος τους να ξεπεράσει το όριο του 90% και ο σωρός αποβλήτων μειώθηκε άμεσα κατά τα δύο τρίτα.
Στο εργαστήριο ταξινόμησης, η μηχανή διαλογής ροής αέρα με στρόβιλο και διάμετρο οκτώ μέτρων εκτελεί «χρυσή πανοραμική επεξεργασία στην αμμώδη θάλασσα». Η «μέθοδος διαλογής τριών επιπέδων και τεσσάρων διαστάσεων» που αναπτύχθηκε από μια επιχείρηση της Φουτζιάν διαιρεί τη μικροπυρίτιδα σε 12 κατηγορίες ρυθμίζοντας την ταχύτητα ροής αέρα, τη θερμοκρασία, την υγρασία και το φορτίο. Το καλύτερο προϊόν των 8000 mesh πωλείται σε τιμή άνω των 200 γιουάν ανά γραμμάριο, γνωστό ως «Ερμής σε σκόνη». Ο διευθυντής του εργαστηρίου Λάο Ζανγκ αστειεύτηκε με το δείγμα που μόλις είχε βγει από τη γραμμή: «Αν αυτό χυθεί, θα είναι πιο επώδυνο από το να χυθούν χρήματα».
3. Η μελλοντική μάχη της πράσινης ευφυούς κατασκευής
Κοιτάζοντας πίσω στη διασταύρωση της τεχνολογίας και της βιομηχανίας, η ιστορία της πράσινης μικροπυριτίου καρβιδίου είναι σαν μια εξελικτική ιστορία του μικροσκοπικού κόσμου. Από την άμμο και το χαλίκι μέχρι τα υλικά αιχμής, από τις μονάδες παραγωγής μέχρι τα αστέρια και τη θάλασσα, αυτή η πινελιά πράσινου διεισδύει στα τριχοειδή αγγεία της σύγχρονης βιομηχανίας. Όπως δήλωσε ένας διευθυντής έρευνας και ανάπτυξης της BOE: «Μερικές φορές δεν είναι οι γίγαντες που αλλάζουν τον κόσμο, αλλά τα μικροσκοπικά σωματίδια που δεν μπορείτε να δείτε». Καθώς περισσότερες εταιρείες αρχίζουν να εμβαθύνουν σε αυτόν τον μικροσκοπικό κόσμο, ίσως οι σπόροι της επόμενης τεχνολογικής επανάστασης να κρύβονται στη λαμπερή πράσινη σκόνη μπροστά στα μάτια μας.