Недавно научно-исследовательская группа под руководством исследователя Вана Шивэя из Шанхайского института силиката Китайской академии наук в сотрудничестве с компанией Jiangxi zhongkete ceramic new materials Co., Ltd. чтобы преодолеть ключевые проблемы, такие как деформация и растрескивание крупногабаритной керамической заготовки во время сушки и спекания на основе системы самопроизвольного затвердевания с независимыми правами интеллектуальной собственности. Сверхбольшой керамический диск из высокочистого оксида алюминия диаметром 10 10 мм (рис. 1) и двухслойный концентрический оксид алюминия высокой чистоты цилиндр с наружным диаметром 200 мм (рис. 2) был успешно подготовлен. Основные эксплуатационные показатели материала лучше, чем у аналогичных зарубежных изделий.
Рис. 1. Диск из оксида алюминия высокой чистоты диаметром 1010 мм
Рис. 2: двухслойный концентрический цилиндр из оксида алюминия высокой чистоты с внешним диаметром 200 мм Керамические компоненты из оксида алюминия высокой чистоты больших размеров/сложной формы широко используются в производстве интегральных микросхем, аэрокосмической, глубоководной разведке и других областях, но они очень сложны. По-прежнему существует большой разрыв между отечественной керамикой из оксида алюминия высокой чистоты и зарубежной аналогичной продукцией с точки зрения размера, характеристик и стабильности, что приводит к сильной зависимости от импорта керамических компонентов из высокочистого оксида алюминия больших размеров и сложной формы для отечественного высокотехнологичного оборудования. С 2003 года исследовательская группа Wang Shiwei проводит исследование и исследование новой системы отверждения на месте и разработала водорастворимую систему полиаминового геля на основе эпоксидной смолы (ZL200610024613.4) и систему спонтанного затвердевания (ZL201110393876.3) на основе нуклеофильной аддитивной полимеризации. По сравнению с другими гелевыми системами органическая сеть, образованная системой спонтанного затвердевания, способствует переносу воды, и напряжение высыхания легче снимается. В то же время добавление органического вещества в систему невелико, колебания внутренней и внешней разницы температур в процессе отсоединения невелики, а зеленое тело не трескается после спекания. С момента изобретения системы формования с самопроизвольным затвердеванием исследовательская группа Ван Шивэя занималась инженерными исследованиями технологии формования. В июле 2017 года Шанхайский институт силикатов основал компанию Jiangxi zhongkete Ceramic New Material Co., Ltd. с системой спонтанного затвердевания в качестве технического ядра для индустриализации крупногабаритных керамических компонентов из оксида алюминия высокой чистоты. В настоящее время компания освоила ключевые технологии, такие как сушка, удаление склеивания и высокотемпературное спекание крупногабаритных керамических деталей сложной формы, образующихся в результате спонтанного затвердевания, создала линию серийного производства, реализовала серийные продажи и получила высокую оценку пользователей в области производства полупроводников в Китае. Применение технологии спонтанного затвердевания при получении современных керамических материалов большого размера/сложной формы отличается значительной оригинальностью и передовым характером. По сравнению с традиционным формованием методом холодного изостатического прессования для формования с самопроизвольным затвердеванием не требуется три тяжелых оборудования, таких как гранулирование, формование и холодное изостатическое прессование, а добавление органических веществ меньше. Это метод производства с низким энергопотреблением, низким уровнем выбросов и низкими эксплуатационными расходами, который соответствует национальной стратегии достижения стандарта «двойного углерода». Исследование было поддержано шанхайским проектом «Превосходный технологический лидер», генеральным проектом Национального фонда естественных наук Китая, ключевым проектом плана исследований и разработок Министерства науки и технологий, ключевым проектом плана исследований и разработок провинции Цзянси и региональным ключевым проектом плана STS Китайской академии наук.