சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்கள்: மேம்பட்ட தொழில்களின் எதிர்காலத்தை வடிவமைக்கும் ஒரு மூலோபாய பொருள்.

சிலிக்கான் கார்பைடு (SiC) மட்பாண்டங்கள்விதிவிலக்கான வலிமை, கடினத்தன்மை, உயர் வெப்பநிலை எதிர்ப்பு மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பு ஆகியவற்றால் புகழ்பெற்ற , ஆற்றல் முதல் விண்வெளி வரையிலான தொழில்களில் புரட்சியை ஏற்படுத்தத் தயாராக உள்ளன. அவற்றின் உள்ளார்ந்த பொருள் நன்மைகளுக்கு அப்பால், தொழில்நுட்பம், கொள்கை மற்றும் நிலைத்தன்மை ஆகியவற்றின் வளர்ந்து வரும் நிலப்பரப்பு SiC மட்பாண்டங்களுக்கான முன்னோடியில்லாத வளர்ச்சி வாய்ப்புகளை இயக்கி வருகிறது. இந்தக் கட்டுரை SiC மட்பாண்டங்களின் உருமாற்ற வளர்ச்சி வாய்ப்புகளை ஆராய்கிறது, சந்தை இயக்கவியல், புதுமை போக்குகள் மற்றும் உலகளாவிய தொழில்துறை மாற்றங்கள் ஆகியவற்றில் கவனம் செலுத்துகிறது, இது அதன் எதிர்காலப் பாதையை வழக்கமான பயன்பாடுகளிலிருந்து வேறுபடுத்துகிறது.

1. தொழில்துறைக்கு இடையேயான தேவையால் உந்தப்படும் வெடிக்கும் சந்தை விரிவாக்கம்

உலகளாவிய SiC மட்பாண்ட சந்தை 2024 முதல் 2030 வரை 9.2% CAGR இல் வளரும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது, அடுத்த தலைமுறை தொழில்நுட்பங்களில் அதன் ஈடுசெய்ய முடியாத பங்கால் இது தூண்டப்படுகிறது:

(1) குறைக்கடத்தி ஆதிக்கம்: மின்சார வாகனங்கள் மற்றும் புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி அமைப்புகளில் மின்சார மின்னணுவியலின் முதுகெலும்பாக, உயர் மின்னழுத்த, உயர் அதிர்வெண் சாதனங்களுக்கு SiC பீங்கான் அடி மூலக்கூறுகள் முக்கியமானவை. 2030 ஆம் ஆண்டுக்குள் மின்சார வாகனத் துறை மட்டும் SiC தேவையில் 30% ஐ இயக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.

(2) விண்வெளிப் பொருளாதாரம்: இந்த தசாப்தத்தில் 15,000 க்கும் மேற்பட்ட செயற்கைக்கோள்கள் ஏவப்பட உள்ள நிலையில், செயற்கைக்கோள் உந்துவிசைகள் மற்றும் வெப்பக் கவசங்களில் இலகுரக, கதிர்வீச்சு-எதிர்ப்பு கூறுகளுக்கு SiC மட்பாண்டங்கள் இன்றியமையாதவை.

(3) ஹைட்ரஜன் புரட்சி: பச்சை ஹைட்ரஜன் உற்பத்திக்கான திட ஆக்சைடு மின்னாற்பகுப்பிகள் (SOEC) தீவிர ரெடாக்ஸ் சூழல்களில் SiC இன் நிலைத்தன்மையை நம்பியுள்ளன, உலகளாவிய டிகார்பனைசேஷன் இலக்குகளுடன் ஒத்துப்போகின்றன.

2. உலகளாவிய கொள்கை டெயில்விண்ட்ஸ் விநியோகச் சங்கிலிகளை மறுவடிவமைத்தல்

தேசிய மூலோபாயத் திட்டங்களில் அரசாங்கங்கள் SiC மட்பாண்டங்களுக்கு முன்னுரிமை அளிக்கின்றன:

(1) அமெரிக்க சிப்ஸ் சட்டம்: குறைக்கடத்தி விநியோகச் சங்கிலிகளை வலுப்படுத்த $52 பில்லியனை ஒதுக்குகிறது, SiC வேஃபர் உற்பத்தி இலக்கு மானியங்களைப் பெறுகிறது.

(2) சீனாவின் 14வது ஐந்தாண்டுத் திட்டம்: மேம்பட்ட மட்பாண்டங்களை "முக்கிய புதிய பொருளாக" குறிப்பிடுகிறது, இது 2025 ஆம் ஆண்டுக்குள் SiC கூறுகளில் 70% உள்நாட்டு தன்னிறைவை இலக்காகக் கொண்டுள்ளது.

(3) ஐரோப்பிய ஒன்றிய முக்கியமான மூலப்பொருட்கள் சட்டம்: அதன் மூலோபாய பொருட்களின் பட்டியலில் சிலிக்கான் கார்பைடை உள்ளடக்கியது, ஆசிய இறக்குமதிகளை நம்பியிருப்பதைக் குறைக்க உள்ளூர் உற்பத்தியை ஊக்குவிக்கிறது.

3. உற்பத்தியில் தொழில்நுட்ப முன்னேற்றம்

தொகுப்பு மற்றும் செயலாக்கத்தில் ஏற்பட்டுள்ள முன்னேற்றங்கள் வரலாற்றுத் தடைகளைத் தாண்டி வருகின்றன:

(1) சேர்க்கை உற்பத்தி: லேசர் அடிப்படையிலான 3D பிரிண்டிங் இப்போது <20 μm துல்லியத்துடன் சிக்கலான, நிகர வடிவ SiC கூறுகளை செயல்படுத்துகிறது, இதனால் பொருள் கழிவுகளை 40% குறைக்கிறது.

(2) AI- இயக்கப்படும் செயல்முறை உகப்பாக்கம்: இயந்திர கற்றல் வழிமுறைகள் சின்டரிங் நேரத்தை 35% குறைக்கின்றன, அதே நேரத்தில் எலும்பு முறிவு கடினத்தன்மையை 25% வரை அதிகரிக்கின்றன.

(3) தூய்மையில் குவாண்டம் லீப்: பிளாஸ்மா-மேம்படுத்தப்பட்ட இரசாயன நீராவி படிவு (PE-CVD) 99.9995% தூய SiC பூச்சுகளை அடைகிறது, மூட்டு மாற்றுகள் மற்றும் பல் உள்வைப்புகளில் உயிரி மருத்துவ பயன்பாடுகளைத் திறக்கிறது.

4. வளர்ச்சி முடுக்கியாக நிலைத்தன்மை

SiC மட்பாண்டங்கள் வட்ட தொழில்துறை அமைப்புகளின் முக்கிய அங்கமாக மாறி வருகின்றன:

(1) கார்பன் நடுநிலைமை செயல்படுத்துபவர்: SiC-வரிசைப்படுத்தப்பட்ட உலைகள் கார்பன் பிடிப்பு அமைப்புகளில் வினையூக்க செயல்திறனை 18% மேம்படுத்துகின்றன, நிகர-பூஜ்ஜிய இலக்குகளை நேரடியாக ஆதரிக்கின்றன.

(2) வாழ்க்கைச் சுழற்சி மேன்மை: பாரம்பரிய உலோகங்களுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​தொழில்துறை உலைகளில் உள்ள SiC கூறுகள் அவற்றின் 10+ ஆண்டு ஆயுட்காலத்தில் 22% ஆற்றல் நுகர்வைக் குறைக்கின்றன.

(3) மறுசுழற்சி கண்டுபிடிப்பு: புதிய ஹைட்ரோமெட்டலர்ஜிகல் செயல்முறைகள் 95% SiC ஐ ஆயுட்காலத்தின் இறுதி கூறுகளிலிருந்து மீட்டெடுக்கின்றன, கழிவுகளை அதிக தூய்மையான மூலப்பொருளாக மாற்றுகின்றன.

5. புதிய போட்டி எல்லை: சுற்றுச்சூழல் அமைப்பு ஒத்துழைப்பு

சந்தைப் போட்டி தீவிரமடைகையில், வெற்றி மூலோபாய கூட்டாண்மைகளைச் சார்ந்துள்ளது:

(1) செங்குத்து ஒருங்கிணைப்பு: கூர்ஸ்டெக் மற்றும் கியோசெரா போன்ற தலைவர்கள் விநியோகச் சங்கிலிகளைப் பாதுகாக்க சிலிக்கான் கார்பைடு மூலப்பொருட்கள் சுரங்கங்களைப் பெறுகின்றனர்.

(2) குறுக்கு-தொழில் கூட்டணிகள்: ஆட்டோமொடிவ் ஜாம்பவான்கள் (எ.கா., டெஸ்லா) வார்ப்பிரும்பை விட 50% எடை குறைப்பை இலக்காகக் கொண்டு, பொருள் சப்ளையர்களுடன் இணைந்து SiC பீங்கான் பிரேக் டிஸ்க்குகளை உருவாக்கி வருகின்றனர்.

(3) திறந்த புதுமை தளங்கள்: 2023 இல் தொடங்கப்பட்ட உலகளாவிய SiC கூட்டமைப்பு, சோதனை நெறிமுறைகளை தரப்படுத்தவும் சான்றிதழ் செயல்முறைகளை விரைவுபடுத்தவும் 50+ நிறுவனங்களின் ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டு வளங்களை ஒருங்கிணைக்கிறது.

6. வளர்ந்து வரும் சந்தைகள் தேவை புவியியலை மறுவரையறை செய்தல்

பாரம்பரிய சந்தைகள் முதிர்ச்சியடையும் அதே வேளையில், வளர்ச்சியின் புதிய மையங்கள் உருவாகி வருகின்றன:

(1) தென்கிழக்கு ஆசியா: மலேசியா மற்றும் வியட்நாமில் உள்ள குறைக்கடத்தி தொழிற்சாலைகள் 2027 ஆம் ஆண்டுக்குள் பிராந்திய SiC பீங்கான் தேவையில் $1.2 பில்லியனை அதிகரிக்கும்.

(2) ஆப்பிரிக்கா: காப்பர்பெல்ட் பகுதியில் சுரங்க நவீனமயமாக்கல் திட்டங்களுக்கு SiC-அடிப்படையிலான உடைகள் பாகங்கள் தேவைப்படுகின்றன, இது $300 மில்லியன் மதிப்புள்ள முக்கிய சந்தையை உருவாக்குகிறது.

(3) ஆர்க்டிக் உள்கட்டமைப்பு: துருவப் பாதைகள் திறக்கப்படுவதால், ஆர்க்டிக் தளவாட மையங்களில் பனி-எதிர்ப்பு சென்சார்கள் மற்றும் குறைந்த வெப்பநிலை எரிபொருள் செல்களுக்கு SiC மட்பாண்டங்கள் அவசியம்.

முடிவு: SiC மட்பாண்ட மறுமலர்ச்சியில் வழிசெலுத்தல்

சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டத் தொழில் ஒரு திருப்புமுனையில் நிற்கிறது, அங்கு தொழில்நுட்ப லட்சியம் புவிசார் அரசியல் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் அவசரத்தை பூர்த்தி செய்கிறது. 2030 ஆம் ஆண்டுக்குள் திட்டமிடப்பட்ட சந்தை மதிப்பு $12 பில்லியனைத் தாண்டும் நிலையில், அதன் வளர்ச்சி பொருள் பண்புகளால் மட்டுமல்ல, பங்குதாரர்கள் எவ்வளவு திறம்படச் செய்ய முடியும் என்பதாலும் வடிவமைக்கப்படும்:

- பொது-தனியார் நிதி வழிமுறைகளைப் பயன்படுத்துங்கள்

- சிறப்பு பீங்கான் பொறியியல் திட்டங்கள் மூலம் திறமை இடைவெளியைக் குறைக்கவும்.

- சுறுசுறுப்பான, பல அடுக்கு விநியோகச் சங்கிலிகளை உருவாக்குங்கள்.

- தயாரிப்பு சாலை வரைபடங்களை ஐ.நா.வின் நிலையான வளர்ச்சி இலக்குகளுடன் சீரமைக்கவும்.

தொலைநோக்குப் பார்வை கொண்ட நிறுவனங்களுக்கு, சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்கள் உயர் செயல்திறன் கொண்ட பொருளை விட அதிகமாக உள்ளன - அவை தொழில்நுட்ப இறையாண்மை மற்றும் நிலையான தொழில்மயமாக்கலுக்கான உலகளாவிய போட்டியில் ஒரு மூலோபாய சொத்தாகும். கேள்வி என்னவென்றால், SiC மட்பாண்டங்கள் தொழில்களை மாற்றுமா என்பது அல்ல, மாறாக நிறுவனங்கள் தங்கள் முழு திறனையும் எவ்வளவு விரைவாகப் பயன்படுத்திக் கொள்ள முடியும் என்பதுதான்.