Vstop v tehnološki svet zelenega mikropraha silicijevega karbida
Na laboratorijski mizi tovarne v Zibu v provinci Shandong tehnik Lao Li s pinceto pobira pest smaragdno zelenega prahu. »Ta stvar je enakovredna trem uvoženim napravam v naši delavnici.« Pomežiknil je in se nasmehnil. Ta smaragdna barva je zeleni mikroprah silicijevega karbida, znan kot »industrijski zobje«. Od rezanja fotovoltaičnega stekla do brušenja čipov, ta čarobni material z velikostjo delcev manj kot stotinko lasu piše svojo legendo na bojišču znanstvenih in tehnoloških inovacij.
1. Črna tehnološka koda v pesku
Vhod v proizvodno delavnicozeleni mikroprah silicijevega karbida, kar vas preseneti, ni namišljeni prah, temveč zelen slap s kovinskim sijajem. Ti prahovi s povprečno velikostjo delcev le 3 mikrone (kar ustreza delcem PM2,5) imajo trdoto 9,5 na Mohsovi lestvici, kar je drugič za diamanti. G. Wang, tehnični direktor podjetja v Luoyangu v Henan, ima edinstveno veščino: če vzamete pest mikroprahu in ga potresete po papirju formata A4, lahko s povečevalnim steklom vidite pravilno šesterokotno kristalno strukturo. »Samo kristale s popolnostjo več kot 98 % lahko imenujemo visokokakovostni izdelki. To je veliko strožje kot lepotno tekmovanje,« je dejal, medtem ko je v poročilu o pregledu kakovosti kazal mikroskopske fotografije.
Toda za to, da bi gramoz postal tehnološki pionir, zgolj naravne danosti še zdaleč niso dovolj. »Tehnologija usmerjenega drobljenja«, ki jo je lani predstavil laboratorij v provinci Jiangsu, je povečala učinkovitost rezanja mikroprahu za 40 %. Nadzorovali so jakost elektromagnetnega polja drobilnika, da bi kristal prisilili k razpokanju vzdolž določene kristalne ravnine. Tako kot »streljanje krave čez goro« v romanih o borilnih veščinah se za navidezno nasilnim mehanskim drobljenjem v resnici skriva natančen nadzor na molekularni ravni. Po uvedbi te tehnologije se je izkoristek rezanja fotovoltaičnega stekla neposredno povečal z 82 % na 96 %.
2. Nevidna revolucija na mestu proizvodnje
V proizvodni bazi v Xingtaiju v Hebeiju petnadstropna obločna peč bruha bleščeče plamene. V trenutku, ko je temperatura peči pokazala 2300 ℃, je tehnik Xiao Chen odločno pritisnil gumb za dovajanje. »Trenutno je posipanje kremenčevega peska kot nadzor toplote pri kuhanju.« Pokazal je na krivuljo skakajočega spektra na nadzornem zaslonu in razložil. Današnji inteligentni krmilni sistem lahko v realnem času analizira vsebnost 17 elementov v peči in samodejno prilagodi razmerje med ogljikom in silicijem. Lani je ta sistem omogočil, da je njihova stopnja premium izdelka presegla 90-odstotno mejo, količina odpadkov pa se je neposredno zmanjšala za dve tretjini.
V delavnici za razvrščanje turbinski sortirni stroj s premerom osem metrov izvaja »izpiranje zlata v peščenem morju«. »Tristopenjska štiridimenzionalna metoda razvrščanja«, ki jo je razvilo podjetje iz Fujiana, razdeli mikroprah na 12 razredov z nastavitvijo hitrosti pretoka zraka, temperature, vlažnosti in polnjenja. Najfinejši izdelek z velikostjo zrn 8000 mesh se prodaja za več kot 200 juanov na gram, znan kot »Hermes v prahu«. Vodja delavnice Lao Zhang se je pošalil z vzorcem, ki je pravkar prišel s tekočega traku: »Če se to razlije, bo bolj boleče kot razliti denar.«
3. Prihodnja bitka zelene inteligentne proizvodnje
Če se ozremo nazaj na presečišče tehnologije in industrije, je zgodba o zelenem mikroprahu silicijevega karbida kot evolucijska zgodovina mikroskopskega sveta. Od peska in gramoza do najsodobnejših materialov, od proizvodnih obratov do zvezd in morja, ta pridih zelene prodira v kapilare sodobne industrije. Kot je dejal direktor za raziskave in razvoj pri BOE: »Včasih niso velikani tisti, ki spreminjajo svet, ampak drobni delci, ki jih ne morete videti.« Ko se vse več podjetij začenja poglabljati v ta mikroskopski svet, se morda v sijočem zelenem prahu pred našimi očmi skrivajo semena naslednje tehnološke revolucije.