Apa saja kendala teknis utama yang dihadapi oleh industri elektroda grafit?

Kendala teknologi utama yang dihadapi oleh industri elektroda grafit adalah sebagai berikut:

Kemurnian dan Stabilitas Kinerja: Manufaktur semikonduktor membutuhkan tingkat kemurnian yang sangat tinggi untuk grafit murni (biasanya membutuhkan lebih dari 99,999%). Namun, perusahaan domestik masih menghadapi tantangan dalam mengendalikan pengotor secara ketat dan memastikan stabilitas batch selama produksi skala besar, yang menyebabkan ketergantungan pada impor untuk beberapa produk kelas atas. Misalnya, pembuatan chip proses 3nm membutuhkan grafit ultra-murni dengan kadar abu ≤5ppm sebagai material medan termal. Jika kemurniannya gagal memenuhi standar, ion pengotor dapat menyebabkan tingkat kebocoran wafer melonjak lebih dari 300%.

Presisi dan Biaya Pemesinan: Grafit yang digunakan dalam semikonduktor perlu memiliki karakteristik pemesinan presisi tinggi (seperti pemanas dan wadah dalam pembuatan wafer). Namun, perusahaan domestik tertinggal dari pemimpin internasional seperti SGL Jerman dan Toyo Tanso Jepang dalam teknologi pencetakan presisi tinggi dan perawatan permukaan, yang mengakibatkan biaya pemesinan lebih tinggi.

Tekanan Lingkungan: Biaya pengolahan air limbah asam yang dihasilkan selama pemurnian grafit telah meningkat tajam, sehingga menekan beberapa usaha kecil dan menengah untuk membatasi produksi karena kurangnya investasi pada peralatan perlindungan lingkungan. Biaya pengolahan air limbah mencapai lebih dari 20% dari biaya produksi, yang semakin menekan margin keuntungan.

Ketergantungan pada Peralatan Canggih Impor: Peralatan utama seperti tungku suhu ultra tinggi bergantung pada impor, yang membatasi otonomi perusahaan domestik dalam penelitian dan pengembangan teknologi serta perluasan kapasitas, dan membuat biaya produksi tetap tinggi.

Kualitas dan Stabilitas Bahan Baku: Terdapat kesenjangan dalam kualitas dan stabilitas bahan baku domestik yang digunakan untuk memproduksi elektroda grafit daya ultra tinggi dibandingkan dengan bahan baku impor. Bahan baku impor menawarkan sumber yang stabil dan kualitas yang dapat diandalkan, sedangkan bahan baku domestik kesulitan memenuhi tuntutan produk kelas atas.

Tantangan Pengendalian Proses:

• Titik Pengukuran Suhu yang Tidak Akurat: Hal ini memengaruhi pengendalian suhu selama produksi, sehingga berdampak pada kualitas produk.
• Masalah Material Pengisi: Penggunaan material basah sebagai pengisi atau ukuran partikel pengisi yang terlalu halus atau kasar akan memengaruhi kepadatan dan kekuatan produk.
• Masalah Bahan Pengikat: Banyak produsen kurang memahami bahan pengikat, hanya berfokus pada titik lunak tanpa memeriksa indikator lain. Selain itu, selama produksi, bahan pengikat hanya dilelehkan tanpa proses pengendapan, yang menyebabkan banyaknya produk cacat selama pencetakan dan pemanggangan.
• Masalah Pencampuran: Variasi signifikan dalam bahan partikel membuat sulit untuk memastikan stabilitas pasta. Jumlah pencampuran yang berlebihan, bubuk yang terlalu halus, penggunaan bubuk pengumpul debu yang tidak tepat, dan formulasi ukuran partikel yang tidak masuk akal memengaruhi keseragaman dan kinerja produk.
• Masalah Pencampuran: Masalah seperti pencampuran dengan bahan basah, sistem perpipaan minyak penghantar panas yang tidak wajar dan suhu pencampuran yang tidak tepat, waktu pencampuran kering yang terlalu lama, jarak yang tidak tepat antara bilah pengaduk dan dasar wadah, ukuran fragmen bahan baku yang terlalu besar, dan penambahan pengikat yang berlebihan memengaruhi keseragaman dan kualitas bahan yang dicampur.
• Masalah Pencetakan Ekstrusi: Penggunaan mesin pres kecil untuk mengekstrusi produk berukuran besar, ketiadaan ekstraksi vakum, kurangnya pemotongan yang sinkron, dan kegagalan mengganti lapisan yang aus tepat waktu menyebabkan penyimpangan dimensi dan cacat internal pada produk.
• Masalah Impregnasi: Pembersihan produk panggang yang tidak memadai, suhu pemanasan awal yang tidak merata, dan ekstraksi vakum yang buruk memengaruhi kepadatan dan kinerja produk.
• Masalah Grafitisasi: Masalah seperti beban tungku yang berlebihan, parameter transformator yang tidak sesuai dengan ukuran tungku, dan tekanan pengencangan awal yang tidak wajar selama grafitisasi string internal memengaruhi tingkat grafitisasi dan kinerja produk.
• Masalah Pemesinan Produk Jadi: Masalah seperti kekakuan mesin bubut yang buruk dan ketidaksesuaian antara badan elektroda grafit dan konektor mengakibatkan presisi pemesinan yang tidak memadai, sehingga produk rentan terhadap kerusakan selama penggunaan.