Vor Kurzem hat das wissenschaftliche Forschungsteam unter der Leitung des Forschers Wang Shiwei vom Shanghai Institute of Silicate, Chinese Academy of Sciences, mit Jiangxi Zhongkete Ceramic New Materials Co., Ltd. zusammengearbeitet, um die wichtigsten Engpässe wie Verformung und Rissbildung von großformatigen Keramikrohlingen beim Trocknen und Sintern auf der Grundlage des spontanen Erstarrungsformsystems mit unabhängigen geistigen Eigentumsrechten zu überwinden. Die supergroße, hochreine Aluminiumoxid-Keramikscheibe mit einem Durchmesser von 1010 mm (Abb. 1) und das doppelschichtige konzentrische, hochreine Aluminiumoxid Zylinder mit einem Außendurchmesser von 200 mm (Abb. 2) wurden erfolgreich vorbereitet. Die wichtigsten Leistungsindizes des Materials sind besser als die ähnlicher ausländischer Produkte.
Abb. 1 Scheibe aus hochreinem Aluminiumoxid mit einem Durchmesser von 1010 mm
Abb. 2 Doppelschichtiger konzentrischer hochreiner Aluminiumoxid-Zylinder mit einem Außendurchmesser von 200 mm Hochreine Aluminiumoxid-Keramikkomponenten mit großer Größe/komplexer Form werden häufig in der Herstellung integrierter Schaltungen, in der Luft- und Raumfahrt, in der Tiefseeforschung und in anderen Bereichen verwendet, aber sie stellen eine große Herausforderung dar. Es gibt immer noch eine große Lücke zwischen inländischer hochreiner Aluminiumoxidkeramik und ausländischen ähnlichen Produkten in Bezug auf Größe, Leistung und Stabilität, was zu einer starken Abhängigkeit von Importen von hochreinen Aluminiumoxid-Keramikkomponenten für inländische High-End-Geräte führt. Seit 2003 hat das Forschungsteam von Wang Shiwei die Erforschung und Erforschung eines neuen In-situ-Härtungssystems durchgeführt und ein wasserlösliches Epoxidharz-Polyamin-Gelsystem (ZL200610024613.4) und ein Formsystem zur spontanen Erstarrung (ZL201110393876.3) entwickelt, das auf nukleophiler Additionspolymerisation basiert. Im Vergleich zu anderen Gelsystemen ist das organische Netzwerk, das durch das spontane Erstarrungssystem gebildet wird, dem Wassertransport förderlich, und der Trocknungsstress wird leichter abgebaut. Gleichzeitig ist die Zugabe von organischem Material im System gering, die Schwankungen der inneren und äußeren Temperaturunterschiede beim Entbindungsprozess sind gering und der grüne Körper reißt nach dem Sintern nicht. Seit der Erfindung des Formsystems zur spontanen Erstarrung hat sich das Forschungsteam von Wang Shiwei der technischen Erforschung der Formtechnologie verschrieben. Im Juli 2017 wurde Jiangxi Zhongkete Ceramic New Material Co., Ltd. vom Shanghai Silicate Institute mit einem spontanen Erstarrungssystem als technischem Kern für die Industrialisierung von großformatigen und hochreinen Aluminiumoxid-Keramikkomponenten gegründet. Gegenwärtig beherrscht das Unternehmen die Schlüsseltechnologien wie Trocknen, Ablösen und Hochtemperatur-Sintern von großformatigen und komplex geformten Aluminiumoxid-Keramikteilen, die durch spontanes Erstarren entstanden sind, hat eine Chargenproduktionslinie eingerichtet, Chargenverkäufe realisiert und großes Lob von Anwendern im Bereich der Halbleiterherstellung in China erhalten. Die Anwendung der Technologie der spontanen Erstarrung bei der Herstellung von modernen keramischen Materialien mit großen oder komplexen Formen ist von großer Originalität und fortschrittlichem Charakter. Im Vergleich zum traditionellen kaltisostatischen Pressen sind beim Formen mit spontaner Erstarrung keine drei schweren Geräte wie Granulieren, Formen und kaltisostatisches Pressen erforderlich, und die Zugabe von organischem Material ist geringer. Es ist ein Herstellungsverfahren mit niedrigem Energieverbrauch, niedrigen Emissionen und niedrigen Betriebskosten, was der nationalen Strategie entspricht, den Standard mit „doppeltem Kohlenstoff“ zu erreichen. Die Forschung wurde durch das Shanghai Excellent Technology Leader Project, das allgemeine Projekt der National Natural Science Foundation of China, das zentrale Forschungs- und Entwicklungsplanprojekt des Ministeriums für Wissenschaft und Technologie, das wichtige Forschungs- und Entwicklungsplanprojekt der Provinz Jiangxi und das regionale Schlüsselprojekt des STS-Plans der Chinesischen Akademie der Wissenschaften unterstützt.