ग्राफाईट इलेक्ट्रोड उद्योगाला कोणत्या मुख्य तांत्रिक अडचणींचा सामना करावा लागतो?

ग्राफाईट इलेक्ट्रोड उद्योगाला भेडसावणाऱ्या मुख्य तांत्रिक अडचणी खालीलप्रमाणे आहेत:

शुद्धता आणि कार्यप्रदर्शन स्थिरता: सेमीकंडक्टर उत्पादनासाठी उच्च-शुद्धता असलेल्या ग्रॅफाइटची अत्यंत उच्च पातळीची आवश्यकता असते (सामान्यतः ९९.९९९% पेक्षा जास्त). तथापि, देशांतर्गत उद्योगांना मोठ्या प्रमाणावरील उत्पादनादरम्यान अशुद्धतेवर कठोर नियंत्रण ठेवण्यात आणि बॅचची स्थिरता सुनिश्चित करण्यात अजूनही आव्हानांचा सामना करावा लागतो, ज्यामुळे काही उच्च-श्रेणीच्या उत्पादनांसाठी आयातीवर अवलंबून राहावे लागते. उदाहरणार्थ, ३nm प्रोसेस चिप्सच्या उत्पादनासाठी थर्मल फील्ड मटेरियल म्हणून ≤५ppm राखेचे प्रमाण असलेल्या अति-उच्च-शुद्धता असलेल्या ग्रॅफाइटची आवश्यकता असते. जर शुद्धता मानकांची पूर्तता करण्यात अयशस्वी ठरली, तर अशुद्ध आयनांमुळे वेफर लीकेजचा दर ३००% पेक्षा जास्त वाढू शकतो.

मशीनिंगमधील अचूकता आणि खर्च: सेमीकंडक्टरमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या ग्राफाइटमध्ये उच्च-अचूक मशीनिंगची वैशिष्ट्ये असणे आवश्यक आहे (जसे की वेफर निर्मितीमधील हीटर्स आणि क्रुसिबल्स). तथापि, देशांतर्गत उद्योग उच्च-अचूक मोल्डिंग आणि पृष्ठभाग प्रक्रिया तंत्रज्ञानामध्ये जर्मनीच्या एसजीएल (SGL) आणि जपानच्या टोयो टान्सो (Toyo Tanso) सारख्या आंतरराष्ट्रीय अग्रणी कंपन्यांपेक्षा मागे आहेत, ज्यामुळे मशीनिंगचा खर्च वाढतो.

पर्यावरणीय दबाव: ग्रॅफाइट शुद्धीकरणादरम्यान निर्माण होणाऱ्या आम्लयुक्त सांडपाण्यावर प्रक्रिया करण्याचा खर्च मोठ्या प्रमाणात वाढला आहे, ज्यामुळे पर्यावरण संरक्षण उपकरणांमध्ये अपुऱ्या गुंतवणुकीमुळे काही लहान आणि मध्यम आकाराच्या उद्योगांवर उत्पादन मर्यादित ठेवण्याचा दबाव येत आहे. सांडपाणी प्रक्रियेचा खर्च उत्पादन खर्चाच्या २०% पेक्षा जास्त असतो, ज्यामुळे नफ्याचे प्रमाण आणखी कमी होत आहे.

आयातित अत्याधुनिक उपकरणांवरील अवलंबित्व: अति-उच्च-तापमान भट्ट्यांसारखी प्रमुख उपकरणे आयातीवर अवलंबून असल्याने, देशांतर्गत उद्योगांच्या तांत्रिक संशोधन आणि विकास तसेच क्षमता विस्तारातील स्वायत्तता मर्यादित होते आणि उत्पादन खर्च जास्त राहतो.

कच्च्या मालाची गुणवत्ता आणि स्थिरता: अति-उच्च-शक्तीचे ग्राफाइट इलेक्ट्रोड तयार करण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या देशांतर्गत कच्च्या मालाच्या गुणवत्तेत आणि स्थिरतेत परदेशी कच्च्या मालाच्या तुलनेत तफावत आहे. परदेशी कच्चा माल स्थिर स्रोत आणि विश्वसनीय गुणवत्ता प्रदान करतो, तर देशांतर्गत कच्चा माल उच्च-स्तरीय उत्पादनांच्या मागण्या पूर्ण करण्यासाठी संघर्ष करतो.

प्रक्रिया नियंत्रणातील आव्हाने:

• तापमान मोजण्याची चुकीची ठिकाणे: यामुळे उत्पादनादरम्यान तापमान नियंत्रणावर परिणाम होतो, परिणामी उत्पादनाच्या गुणवत्तेवर परिणाम होतो.
• भरण सामग्रीतील समस्या: भरण म्हणून ओल्या सामग्रीचा वापर केल्याने किंवा भरण कणांचा आकार खूप बारीक किंवा जाडसर असल्याने उत्पादनांच्या घनतेवर आणि मजबुतीवर परिणाम होतो.
• बाइंडरच्या समस्या: अनेक उत्पादकांना बाइंडरबद्दल पुरेशी माहिती नसते आणि ते इतर निर्देशक न तपासता केवळ मऊ होण्याच्या बिंदूवर लक्ष केंद्रित करतात. याव्यतिरिक्त, उत्पादनादरम्यान, बाइंडरला स्थिरावण्याच्या प्रक्रियेविना केवळ वितळवले जाते, ज्यामुळे मोल्डिंग आणि बेकिंगच्या वेळी मोठ्या प्रमाणात सदोष उत्पादने तयार होतात.
• मिश्रणातील समस्या: कणांच्या स्वरूपातील लक्षणीय फरकांमुळे पेस्टची स्थिरता सुनिश्चित करणे कठीण होते. मिश्रणाचे प्रमाण अत्याधिक असणे, अतिशय बारीक पावडर, धूळ गोळा करणाऱ्या पावडरचा अयोग्य वापर आणि कणांच्या आकाराचे अवास्तव सूत्र, यांमुळे उत्पादनांच्या एकसमानतेवर आणि कार्यक्षमतेवर परिणाम होतो.
• मिश्रणातील समस्या: ओल्या पदार्थांसोबत मिश्रण करणे, अयोग्य उष्णता वाहक तेल पाइपिंग प्रणाली आणि मिश्रणाचे तापमान, कोरड्या मिश्रणासाठी लागणारा अत्यधिक वेळ, ढवळणाऱ्या पात्यामध्ये आणि भांड्याच्या तळामध्ये अयोग्य अंतर, कच्च्या तुकड्यांचा अत्यधिक मोठा आकार आणि बंधकांचा (बाइंडर्सचा) अतिरिक्त वापर यांसारख्या समस्यांमुळे मिश्रित पदार्थांच्या एकसमानतेवर आणि गुणवत्तेवर परिणाम होतो.
• एक्सट्रूजन मोल्डिंगमधील समस्या: लहान प्रेस वापरून मोठ्या आकाराची उत्पादने एक्सट्रूड करणे, व्हॅक्यूम एक्स्ट्रॅक्शनचा अभाव, सिंक्रोनाइझ्ड शियरिंगचा अभाव आणि झिजलेले लायनिंग वेळेवर न बदलल्यामुळे उत्पादनांमध्ये आकारमानातील तफावत आणि अंतर्गत दोष निर्माण होतात.
• गर्भाधान समस्या: बेक केलेल्या उत्पादनांची अपुरी स्वच्छता, असमान पूर्व-तापमान आणि सदोष व्हॅक्यूम एक्स्ट्रॅक्शन उत्पादनांच्या घनतेवर आणि कार्यक्षमतेवर परिणाम करतात.
• ग्राफायटीकरणातील समस्या: भट्टीवरील अत्याधिक भार, भट्टीच्या आकाराशी न जुळणारे ट्रान्सफॉर्मर पॅरामीटर्स आणि अंतर्गत स्ट्रिंग ग्राफायटीकरणादरम्यान अवास्तव पूर्व-घट्ट करण्याचा दाब यांसारख्या समस्यांमुळे उत्पादनांच्या ग्राफायटीकरणाची पातळी आणि कार्यक्षमतेवर परिणाम होतो.
• तयार उत्पादनाच्या मशीनिंगमधील समस्या: लेथची कमी दृढता आणि ग्राफाइट इलेक्ट्रोड बॉडी व कनेक्टर्समधील विसंगती यांसारख्या समस्यांमुळे मशीनिंगमध्ये अचूकता अपुरी राहते, ज्यामुळे उत्पादने वापरादरम्यान तुटण्याची शक्यता वाढते.