Gan ddechrau o alwminiwm ac wedi'i yrru gan brosesu deunyddiau ac electrocemeg fel peiriannau deuol, mae alwmina ultrafine purdeb uchel yn symud o'r labordy i'r blaen diwydiannol, gan ddangos ei werth diamheuol fel "conglfaen materol" mewn dwy arena strategol: lled-ddargludyddion uwch a'r diwydiant iechyd ehangach.
Yn y sector lled-ddargludyddion, wrth i nodau proses symud ymlaen tuag at 5 nm, 3 nm, a hyd yn oed geometregau manylach, mae gweithgynhyrchu sglodion yn gosod gofynion cynyddol llym ar burdeb, maint gronynnau, cyfnod crisialog, a sefydlogrwydd thermol deunyddiau ategol. Oherwydd ei anadweithiolrwydd cemegol hynod o uchel, inswleiddiad trydanol rhagorol, paru ehangu thermol da, a gwrthwynebiad i draul a chorydiad, mae alwmina ultrafine purdeb uchel wedi dod yn elfen hanfodol mewn swbstradau cylched integredig, rhannau cerameg allweddol ar gyfer offer ysgythru, targedau chwistrellu cylchdro dwysedd uchel ar gyfer dyddodiad anwedd corfforol (PVD), swbstradau saffir, a llenwyr pecynnu perfformiad uchel. Yn enwedig mewn amgylcheddau ysgythru plasma a phlaneiddio mecanyddol cemegol (CMP), mae cydrannau sy'n seiliedig ar alwmina yn agored yn uniongyrchol i nwyon cyrydol iawn a peledu gronynnau cyflymder uchel. Rhaid rheoli lefelau amhuredd-yn enwedig elfennau niweidiol fel Na, K, Fe, a Cu-i'r lefel ppm neu hyd yn oed ppb, tra bod angen dosbarthu meintiau gronynnau'n fanwl gywir o nanometrau i submicromedrau. Mae'r paramedrau hyn yn pennu'n uniongyrchol oes offer, cynnyrch, a sefydlogrwydd prosesau. Ar hyn o bryd, mae cynhyrchion pen uchel yn y maes hwn yn dal i fod yn ddibynnol iawn ar ychydig o gyflenwyr o Japan a'r Almaen; mae'r gyfradd amnewid domestig yn parhau i fod yn isel, gan wneud hyn yn dagfa hollbwysig sy'n cyfyngu ar hunanddibyniaeth cadwyn diwydiant lled-ddargludyddion Tsieina.
Ar yr un pryd, yn y diwydiant iechyd, mae alwmina ultrafine purdeb uchel yn mynd y tu hwnt i'r canfyddiad traddodiadol o serameg anadweithiol yn raddol, diolch i'w safleoedd gweithredol arwyneb helaeth, cytocompatibility da, ymatebolrwydd pH, a chynhyrchion diraddio nad ydynt yn wenwynig. Fel cerbyd dosbarthu cyffuriau, mae'n galluogi llwytho effeithlon a rhyddhau rheoledig o broteinau, asidau niwclëig, ac asiantau cemotherapiwtig moleciwl bach. Mewn cerameg orthopedig a deintyddol cryfder uchel, mae cyflwyno nano-alwmina yn gwella gwydnwch torri asgwrn a gwrthsefyll traul yn sylweddol. Mewn biosynhwyro, mae pilenni nanoporous alwmina â swyddogaeth arwyneb yn darparu ymatebion electrocemegol hynod sensitif i glwcos, biomarcwyr DNA, a hyd yn oed celloedd tiwmor sy'n cylchredeg. Fodd bynnag, mae'r prosesau paratoi ar gyfer y deunyddiau crai alwmina ultrafine sy'n ofynnol gan y cymwysiadau datblygedig hyn wedi cael eu monopoleiddio ers amser maith gan gwmnïau tramor trwy rwystrau patent a rhwystrau technolegol. Mae mentrau domestig yn cael trafferth gyda heriau cyffredin megis dosbarthiadau maint gronynnau eang, cysondeb swp-i-swp gwael, a thechnegau addasu arwyneb cyfyngedig, sy'n rhwystro'n ddifrifol y trawsnewidiad “amnewid domestig” o lefel y deunydd i lefel y ddyfais.
Mewn ymateb i'r sefyllfa frys hon, rydym yn cymryd deunyddiau crai sy'n seiliedig ar alwminiwm fel ein man cychwyn ac yn integreiddio technolegau prosesu powdr manwl gywir yn systematig â dulliau rheoli electrocemegol, gan gynnal archwiliad manwl ar draws y gadwyn gyfan o "baratoi - nodweddu - cymhwyso" alwmina pur iawn. O ran rheoli purdeb, rydym wedi datblygu prosesau cyfun sy'n cyfuno puro cemegol â gwahaniad corfforol aml-gam i gael gwared ar amhureddau hybrin o'r ffynhonnell alwminiwm yn effeithiol, ac rydym wedi sefydlu system dadansoddi olrhain proses lawn o ddeunyddiau crai i gynhyrchion terfynol. Ar gyfer rheoli morffoleg, trwy addasu cyfansoddiad electrolyte, dwysedd cerrynt, paramedrau adwaith hydrothermol, ac amodau trawsnewid cyfnod, rydym wedi cyflawni teilwra systematig o faint gronynnau, arwynebedd arwyneb penodol, dosbarthiad maint mandwll, a ffasedau crisial agored, gan gynhyrchu cyfres o gynhyrchion â strwythurau hierarchaidd sfferig, tebyg i naddion, ffibrog a gwag. Ar ochr y cais swyddogaethol, mae'r powdrau alwmina parod wedi'u defnyddio i sintro'n drwchus modrwyau ysgythru lled-ddargludyddion, optimeiddio microstrwythur o dargedau PVD, a chyplu bio-ligand ar arwynebau cludwyr cyffuriau. Mae canlyniadau rhagarweiniol yn dangos manteision amlwg mewn ymwrthedd i erydiad plasma, unffurfiaeth dyddodiad ffilm denau, a chineteg rhyddhau cyffuriau. Mae ein blynyddoedd o brofiad cronedig wedi ein harwain i gydnabod mai dim ond trwy agor y gadwyn synergaidd o "buro deunydd crai - peirianneg powdr - dilysu dyfeisiau," a thrwy gyfuno nodweddu electrocemegol yn y fan a'r lle ag efelychiad cyfrifiadurol, y gallwn dorri trwy rwystrau technolegol tramor yn sylfaenol. Dim ond wedyn y gallwn ddarparu datrysiadau alwmina purdeb uchel dibynadwy ar gyfer hunanddibyniaeth offer lled-ddargludyddion a deunyddiau biofeddygol, a helpu diwydiannau datblygol strategol Tsieina i gymryd y cam hanfodol "o gael cynnyrch i gael un uwch."