Vilka är de största tekniska flaskhalsarna som grafitelektrodindustrin står inför?

De viktigaste tekniska flaskhalsarna som grafitelektrodindustrin står inför är följande:

Renhet och prestandastabilitet: Halvledartillverkning kräver extremt höga renhetsnivåer för högren grafit (vanligtvis över 99,999 %). Inhemska företag står dock fortfarande inför utmaningar med att strikt kontrollera föroreningar och säkerställa batchstabilitet under storskalig produktion, vilket leder till beroende av import för vissa avancerade produkter. Till exempel kräver tillverkningen av 3nm-processchips ultraren grafit med en askhalt på ≤5 ppm som termiskt fältmaterial. Om renheten inte uppfyller standarden kan föroreningsjoner orsaka att waferläckaget ökar med över 300 %.

Bearbetningsprecision och kostnad: Grafit som används i halvledare måste ha högprecisionsbearbetningsegenskaper (såsom värmare och deglar vid tillverkning av wafers). Inhemska företag ligger dock efter internationella ledare som Tysklands SGL och Japans Toyo Tanso inom högprecisionsgjutning och ytbehandlingsteknik, vilket resulterar i högre bearbetningskostnader.

Miljöpåverkan: Kostnaden för att behandla surt avloppsvatten som genereras vid grafitrening har ökat kraftigt, vilket har satt vissa små och medelstora företag under press att begränsa produktionen på grund av otillräckliga investeringar i miljöskyddsutrustning. Avloppsreningskostnaderna står för över 20 % av produktionskostnaderna, vilket ytterligare pressar vinstmarginalerna.

Beroende av importerad avancerad utrustning: Viktig utrustning som ultrahögtemperaturugnar är beroende av import, vilket begränsar inhemska företags autonomi inom teknisk forskning och utveckling samt kapacitetsutbyggnad, och håller produktionskostnaderna höga.

Råmaterialkvalitet och stabilitet: Det finns en skillnad i kvaliteten och stabiliteten hos inhemska råvaror som används för att producera ultrahögpresterande grafitelektroder jämfört med utländska motsvarigheter. Utländska råvaror erbjuder stabila källor och pålitlig kvalitet, medan inhemska råvaror kämpar för att möta kraven från högklassiga produkter.

Utmaningar inom processkontroll:

• Felaktiga temperaturmätpunkter: Detta påverkar temperaturkontrollen under produktionen och påverkar därmed produktkvaliteten.
• Problem med fyllnadsmaterial: Att använda våta material som fyllnadsmedel eller att ha för fina eller grova partikelstorlekar påverkar produkternas densitet och hållfasthet.
• Problem med bindemedel: Många tillverkare har otillräcklig förståelse för bindemedel och fokuserar bara på mjukningspunkten utan att kontrollera andra indikatorer. Dessutom smälts bindemedlet under produktionen utan en sedimenteringsprocess, vilket leder till ett stort antal defekta produkter under gjutning och bakning.
• Blandningsproblem: Betydande variationer i partikelmaterial gör det svårt att säkerställa pastans stabilitet. För stora blandningsmängder, alltför fint pulver, felaktig användning av dammuppsamlingspulver och orimliga partikelstorlekar påverkar produkternas enhetlighet och prestanda.
• Blandningsproblem: Problem som blandning med våta material, orimliga värmeledningssystem och blandningstemperaturer för olja, alltför långa torrblandningstider, felaktigt avstånd mellan omrörarbladet och grytans botten, alltför stora råfragmentstorlekar och överdriven tillsats av bindemedel påverkar de blandade materialens enhetlighet och kvalitet.
• Problem med extruderingsgjutning: Användning av små pressar för att extrudera stora produkter, avsaknaden av vakuumutsug, brist på synkroniserad klippning och underlåtenhet att byta ut slitna foder i tid leder till dimensionsavvikelser och interna defekter i produkterna.
• Impregneringsproblem: Otillräcklig rengöring av bakade produkter, ojämna förvärmningstemperaturer och dålig vakuumutsug påverkar produkternas densitet och prestanda.
• Grafitiseringsproblem: Problem som överdriven ugnsbelastning, transformatorparametrar som inte matchar ugnsstorleken och orimliga förspänningstryck under intern stränggrafitering påverkar grafitiseringsgraden och produkternas prestanda.
• Problem med bearbetning av färdiga produkter: Problem som dålig styvhet hos svarvar och ojämnheter mellan grafitelektrodkroppar och kontakter resulterar i otillräcklig bearbetningsprecision, vilket gör produkterna benägna att gå sönder under användning.