Récemment, l'équipe de recherche scientifique dirigée par le chercheur Wang Shiwei de l'Institut des silicates de Shanghai de l'Académie chinoise des sciences a coopéré avec Jiangxi Zhongkete Ceramic New Materials Co., Ltd. pour surmonter les principaux obstacles tels que la déformation et la fissuration d'une ébauche en céramique de grande taille pendant le séchage et le frittage, sur la base d'un système de moulage par solidification spontanée avec droits de propriété intellectuelle indépendants, le très grand disque en céramique d'alumine de haute pureté d'un diamètre de 10 10 mm (Fig. 1) et l'alumine concentrique à double couche de haute pureté un cylindre d'un diamètre extérieur de 200 mm (Fig. 2) a été préparé avec succès. Les principaux indices de performance du matériau sont meilleurs que ceux de produits étrangers similaires.
Fig. 1 disque en alumine haute pureté d'un diamètre de 1010 mm
Figure 2 : Cylindre concentrique en alumine haute pureté à double couche d'un diamètre extérieur de 200 mm Les composants en céramique à base d'alumine de haute pureté, de grande taille et de forme complexe, sont largement utilisés dans la fabrication de circuits intégrés, l'aérospatiale, l'exploration en haute mer et dans d'autres domaines, mais ils constituent un véritable défi. Il existe toujours un écart important entre les céramiques à base d'alumine de haute pureté nationales et les produits similaires étrangers en termes de taille, de performances et de stabilité, d'où une forte dépendance à l'égard des importations de composants en céramique d'alumine de haute pureté de grande taille ou de forme complexe pour les équipements haut de gamme nationaux. Depuis 2003, l'équipe de recherche de Wang Shiwei explore et étudie un nouveau système de durcissement in situ et a développé un système de gel de polyamine à base de résine époxy soluble dans l'eau (ZL200610024613.4) et un système de moulage par solidification spontanée (ZL201110393876.3) basé sur la polymérisation par addition nucléophile. Comparé à d'autres systèmes de gel, le réseau organique formé par le système de solidification spontanée favorise le transport de l'eau et le stress de séchage est plus facilement éliminé. Dans le même temps, l'ajout de matière organique dans le système est faible, la fluctuation de la différence de température interne et externe pendant le processus de décollement est faible et le corps vert ne se fissure pas après le frittage. Depuis l'invention du système de moulage par solidification spontanée, l'équipe de recherche de Wang Shiwei s'est consacrée à la recherche technique sur la technologie de moulage. En juillet 2017, Jiangxi Zhongkete Ceramic New Material Co., Ltd. a été créée par le Shanghai Silicate Institute avec un système de solidification spontanée comme cœur technique pour industrialiser des composants en céramique à base d'alumine de grande taille et de haute pureté. À l'heure actuelle, l'entreprise maîtrise les technologies clés telles que le séchage, le décollement et le frittage à haute température de pièces en céramique à base d'alumine de grande taille ou de forme complexe formées par solidification spontanée, a créé une chaîne de production par lots, a réalisé des ventes par lots et a reçu de nombreux éloges de la part des utilisateurs dans le domaine de la fabrication de semi-conducteurs en Chine. L'application de la technologie de solidification spontanée à la préparation de matériaux céramiques avancés de grande taille et de forme complexe présente une originalité et un caractère avancés. Comparé au moulage isostatique à froid traditionnel, le moulage par solidification spontanée ne nécessite pas trois équipements lourds tels que la granulation, le moulage et le pressage isostatique à froid, et l'ajout de matière organique est moindre. Il s'agit d'une méthode de fabrication à faible consommation d'énergie, à faibles émissions et à faibles coûts d'exploitation, qui est conforme à la stratégie nationale visant à atteindre la norme en matière de « double émission de carbone ». La recherche a été soutenue par le projet d'excellence technologique de Shanghai, le projet général de la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine, le principal projet de plan de R & D du ministère des Sciences et de la Technologie, le principal projet de plan de R & D de la province du Jiangxi et le projet clé régional du plan STS de l'Académie chinoise des sciences.