อุปสรรคทางเทคนิคหลักที่อุตสาหกรรมอิเล็กโทรดกราไฟต์ต้องเผชิญมีอะไรบ้าง?

อุปสรรคทางเทคโนโลยีหลักที่อุตสาหกรรมการผลิตอิเล็กโทรดกราไฟต์เผชิญอยู่มีดังต่อไปนี้:

ความบริสุทธิ์และความเสถียรของประสิทธิภาพ: การผลิตเซมิคอนดักเตอร์ต้องการกราไฟต์ที่มีความบริสุทธิ์สูงมาก (โดยทั่วไปต้องมีความบริสุทธิ์มากกว่า 99.999%) อย่างไรก็ตาม บริษัทในประเทศยังคงเผชิญกับความท้าทายในการควบคุมสิ่งเจือปนอย่างเข้มงวดและรับประกันความเสถียรของแต่ละล็อตในการผลิตขนาดใหญ่ ซึ่งนำไปสู่การพึ่งพาการนำเข้าสำหรับผลิตภัณฑ์ระดับไฮเอนด์บางชนิด ตัวอย่างเช่น การผลิตชิปกระบวนการ 3 นาโนเมตร ต้องการกราไฟต์ที่มีความบริสุทธิ์สูงมาก โดยมีปริมาณเถ้า ≤5 ppm เป็นวัสดุสนามความร้อน หากความบริสุทธิ์ไม่เป็นไปตามมาตรฐาน ไอออนของสิ่งเจือปนอาจทำให้อัตราการรั่วไหลของเวเฟอร์เพิ่มขึ้นมากกว่า 300%

ความแม่นยำและต้นทุนในการผลิต: กราไฟต์ที่ใช้ในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์จำเป็นต้องมีคุณลักษณะด้านความแม่นยำสูงในการผลิต (เช่น ฮีตเตอร์และเบ้าหลอมในกระบวนการผลิตเวเฟอร์) อย่างไรก็ตาม บริษัทในประเทศยังล้าหลังผู้นำระดับนานาชาติอย่าง SGL ของเยอรมนีและ Toyo Tanso ของญี่ปุ่นในด้านเทคโนโลยีการขึ้นรูปและการปรับสภาพพื้นผิวที่มีความแม่นยำสูง ส่งผลให้ต้นทุนการผลิตสูงขึ้น

แรงกดดันด้านสิ่งแวดล้อม: ต้นทุนในการบำบัดน้ำเสียที่เป็นกรดซึ่งเกิดขึ้นระหว่างกระบวนการผลิตกราไฟต์เพิ่มสูงขึ้นอย่างมาก ทำให้วิสาหกิจขนาดเล็กและขนาดกลางบางแห่งต้องลดการผลิตลงเนื่องจากการลงทุนในอุปกรณ์รักษาสิ่งแวดล้อมไม่เพียงพอ ต้นทุนการบำบัดน้ำเสียคิดเป็นมากกว่า 20% ของต้นทุนการผลิต ซึ่งยิ่งบีบกำไรให้ลดลงไปอีก

การพึ่งพาอุปกรณ์ระดับสูงที่นำเข้า: อุปกรณ์สำคัญ เช่น เตาหลอมอุณหภูมิสูงพิเศษ ต้องพึ่งพาการนำเข้า ซึ่งจำกัดความเป็นอิสระของวิสาหกิจภายในประเทศในการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีและการขยายกำลังการผลิต และทำให้ต้นทุนการผลิตสูง

คุณภาพและความเสถียรของวัตถุดิบ: คุณภาพและความเสถียรของวัตถุดิบภายในประเทศที่ใช้ในการผลิตอิเล็กโทรดกราไฟต์กำลังสูงพิเศษนั้นยังแตกต่างจากวัตถุดิบจากต่างประเทศ วัตถุดิบจากต่างประเทศมีแหล่งที่มาที่มั่นคงและคุณภาพที่เชื่อถือได้ ในขณะที่วัตถุดิบภายในประเทศยังไม่สามารถตอบสนองความต้องการของผลิตภัณฑ์ระดับไฮเอนด์ได้

ความท้าทายในการควบคุมกระบวนการ:

• จุดวัดอุณหภูมิที่ไม่ถูกต้อง: สิ่งนี้ส่งผลกระทบต่อการควบคุมอุณหภูมิระหว่างการผลิต ซึ่งส่งผลต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์
• ปัญหาเกี่ยวกับวัสดุตัวเติม: การใช้วัสดุเปียกเป็นตัวเติม หรือขนาดอนุภาคของตัวเติมที่ละเอียดหรือหยาบเกินไป จะส่งผลต่อความหนาแน่นและความแข็งแรงของผลิตภัณฑ์
• ปัญหาเกี่ยวกับสารยึดเกาะ: ผู้ผลิตหลายรายมีความเข้าใจเกี่ยวกับสารยึดเกาะไม่เพียงพอ โดยมุ่งเน้นเฉพาะจุดอ่อนตัวโดยไม่ตรวจสอบตัวบ่งชี้อื่นๆ นอกจากนี้ ในระหว่างการผลิต สารยึดเกาะจะถูกหลอมเหลวโดยไม่มีกระบวนการตกตะกอน ทำให้เกิดผลิตภัณฑ์ที่ชำรุดจำนวนมากในระหว่างการขึ้นรูปและการอบ
• ปัญหาการผสม: ความแตกต่างอย่างมากของอนุภาควัสดุทำให้ยากต่อการรักษาเสถียรภาพของเนื้อครีม การผสมในปริมาณมากเกินไป ผงละเอียดเกินไป การใช้ผงดูดฝุ่นอย่างไม่เหมาะสม และสูตรขนาดอนุภาคที่ไม่สมเหตุสมผล ส่งผลต่อความสม่ำเสมอและประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์
• ปัญหาในการผสม: ปัญหาต่างๆ เช่น การผสมกับวัสดุที่เปียก ระบบท่อส่งน้ำมันที่มีการนำความร้อนไม่เหมาะสม อุณหภูมิในการผสมที่ไม่เหมาะสม ระยะเวลาการผสมแห้งที่นานเกินไป ระยะห่างระหว่างใบกวนกับก้นหม้อที่ไม่เหมาะสม ขนาดชิ้นส่วนดิบที่ใหญ่เกินไป และการเติมสารยึดเกาะมากเกินไป ส่งผลต่อความสม่ำเสมอและคุณภาพของวัสดุที่ผสมแล้ว
• ปัญหาในการขึ้นรูปด้วยการอัดรีด: การใช้เครื่องอัดขนาดเล็กในการอัดรีดผลิตภัณฑ์ขนาดใหญ่ การขาดระบบดูดอากาศ การขาดการตัดเฉือนที่ประสานกัน และการไม่เปลี่ยนแผ่นรองที่สึกหรออย่างทันท่วงที ส่งผลให้ขนาดของผลิตภัณฑ์เบี่ยงเบนและเกิดข้อบกพร่องภายใน
• ปัญหาในการอัดฉีด: การทำความสะอาดผลิตภัณฑ์อบที่ไม่เพียงพอ อุณหภูมิการอุ่นที่ไม่สม่ำเสมอ และการดูดอากาศออกที่ไม่ดี ส่งผลต่อความหนาแน่นและประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์
• ปัญหาในการกราไฟต์: ปัญหาต่างๆ เช่น การบรรจุเตาเผามากเกินไป พารามิเตอร์ของหม้อแปลงไฟฟ้าที่ไม่เข้ากันกับขนาดของเตาเผา และแรงดันการขันแน่นเบื้องต้นที่ไม่เหมาะสมระหว่างการกราไฟต์ภายในสายโลหะ ส่งผลต่อระดับการกราไฟต์และประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์
• ปัญหาในการผลิตชิ้นงานสำเร็จรูป: ปัญหาต่างๆ เช่น ความแข็งแรงของเครื่องกลึงที่ไม่เพียงพอ และความไม่เข้ากันระหว่างตัวอิเล็กโทรดกราไฟต์กับตัวเชื่อมต่อ ส่งผลให้ความแม่นยำในการกลึงไม่เพียงพอ ทำให้ผลิตภัณฑ์มีแนวโน้มที่จะแตกหักระหว่างการใช้งาน