آلومینا با خلوص بالا که از آلومینیوم شروع میشود و با پردازش مواد و الکتروشیمی بهعنوان موتورهای دوقلو هدایت میشود، از آزمایشگاه به خط مقدم صنعتی میرود و ارزش غیرقابل انکار خود را بهعنوان «سنگ مادی» در دو عرصه استراتژیک نشان میدهد: نیمههادیهای پیشرفته و صنعت سلامت گستردهتر.
در بخش نیمه هادی، با پیشروی گره های فرآیند به سمت 5 نانومتر، 3 نانومتر و حتی هندسه های ظریف تر، تولید تراشه الزامات سخت گیرانه فزاینده ای را بر خلوص، اندازه ذرات، فاز کریستالوگرافی و پایداری حرارتی مواد پشتیبان تحمیل می کند. آلومینا بسیار ریز با خلوص بالا به دلیل بی اثری شیمیایی بسیار بالا، عایق الکتریکی عالی، تطابق با انبساط حرارتی خوب، و مقاومت در برابر سایش و خوردگی، به یک جزء حیاتی در بسترهای مدار مجتمع، قطعات سرامیکی کلیدی برای تجهیزات اچینگ، اهداف کندوپاش دوار با چگالی بالا (هدفهای کندوپاش دوار phireVDD) تبدیل شده است. پرکننده های بسته بندی با کارایی بالا به ویژه در محیطهای حکاکی پلاسما و صفحهنمایش مکانیکی شیمیایی (CMP)، اجزای مبتنی بر آلومینا مستقیماً در معرض گازهای بسیار خورنده و بمباران ذرات با سرعت بالا هستند. سطوح ناخالصی-به ویژه عناصر مضر مانند Na، K، Fe، و Cu{6}}باید تا سطح ppm یا حتی ppb کنترل شود، در حالی که اندازه ذرات باید دقیقاً از نانومتر به زیر میکرومتر توزیع شود. این پارامترها مستقیماً طول عمر، بازده و پایداری فرآیند را تعیین میکنند. در حال حاضر، محصولات پیشرفته در این زمینه هنوز به شدت به چند تامین کننده از ژاپن و آلمان وابسته هستند. نرخ جایگزینی داخلی همچنان پایین است، و این را به یک گلوگاه مهم تبدیل می کند که اتکا به خود زنجیره صنعت نیمه هادی چین را محدود می کند.
در همان زمان، در صنعت بهداشت، آلومینا بسیار ریز با خلوص بالا به دلیل وجود مکانهای فعال سطحی فراوان، سازگاری سلولی خوب، پاسخدهی به pH و محصولات تخریب غیرسمی، به تدریج از درک سنتی سرامیکهای بیاثر فراتر میرود. به عنوان یک وسیله نقلیه تحویل دارو، بارگیری موثر و آزادسازی کنترل شده پروتئین ها، اسیدهای نوکلئیک و عوامل شیمی درمانی با مولکول کوچک را امکان پذیر می کند. در سرامیک های ارتوپدی و دندانی با استحکام بالا، معرفی نانو آلومینا به طور قابل توجهی چقرمگی شکست و مقاومت در برابر سایش را بهبود می بخشد. در حسگر زیستی، غشاهای نانومتخلخل آلومینا با عملکرد سطحی، پاسخ های الکتروشیمیایی بسیار حساسی را به گلوکز، نشانگرهای زیستی DNA و حتی سلول های تومور در گردش ارائه می دهند. با این حال، فرآیندهای آماده سازی برای مواد خام آلومینا بسیار ریز مورد نیاز این برنامه های کاربردی پیشرفته مدت هاست که از طریق موانع ثبت اختراع و محاصره های تکنولوژیک در انحصار شرکت های خارجی قرار گرفته است. شرکتهای داخلی با چالشهای رایجی مانند توزیع گسترده اندازه ذرات، سازگاری ضعیف دسته به دسته، و تکنیکهای محدود اصلاح سطح دست و پنجه نرم میکنند، که به شدت مانع انتقال «جایگزینی داخلی» از سطح مواد به سطح دستگاه میشود.
در پاسخ به این وضعیت اضطراری، ما مواد خام مبتنی بر آلومینیوم را به عنوان نقطه شروع خود در نظر می گیریم و به طور سیستماتیک فناوری های پردازش پودر دقیق را با روش های کنترل الکتروشیمیایی ادغام می کنیم، و کاوش عمیقی را در کل زنجیره «تهیه- مشخصه-کاربرد» آلومینا بسیار ریز با خلوص بالا انجام می دهیم. از نظر کنترل خلوص، ما فرآیندهای ترکیبی را توسعه دادهایم که تصفیه شیمیایی را با جداسازی فیزیکی چند مرحلهای برای حذف مؤثر ناخالصیهای ردیابی از منبع آلومینیوم همراه میکند و یک سیستم تجزیه و تحلیل ردیابی کامل فرآیند از مواد خام تا محصولات نهایی ایجاد کردهایم. برای کنترل مورفولوژی، با تنظیم ترکیب الکترولیت، چگالی جریان، پارامترهای واکنش گرمابی، و شرایط تبدیل فاز، به تنظیم سیستماتیک اندازه ذرات، مساحت سطح خاص، توزیع اندازه منافذ، و وجوه بلوری در معرض دید دست یافتهایم که مجموعهای از محصولات با فیبرهای کروی، پوستهدار، توخالی و توخالی را تولید میکند. در سمت کاربرد عملکردی، پودرهای آلومینا آماده شده در تف جوشی متراکم حلقه های اچینگ نیمه هادی، بهینه سازی ریزساختار اهداف PVD، و جفت شدن لیگاند زیستی بر روی سطوح حامل دارو استفاده شده است. نتایج اولیه مزایای قابل توجهی را در مقاومت به فرسایش پلاسما، یکنواختی رسوب لایه نازک و سینتیک رهاسازی دارو نشان میدهد. سالها تجربه انباشته ما ما را بر آن داشته تا متوجه شویم که تنها با باز کردن زنجیره هم افزایی "تصفیه مواد خام - مهندسی پودر - تایید دستگاه" و با ترکیب خصوصیات الکتروشیمیایی درجا با شبیه سازی محاسباتی، می توانیم اساساً از موانع فناوری خارجی عبور کنیم. تنها در این صورت است که میتوانیم راهحلهای آلومینا با خلوص بالا را برای خوداتکایی تجهیزات نیمهرسانا و مواد زیستپزشکی ارائه کنیم و به صنایع نوظهور استراتژیک چین کمک کنیم تا گامی حیاتی «از داشتن یک محصول به داشتن یک محصول برتر» بردارند.