Bước vào thế giới công nghệ bột vi mô silicon carbide xanh
Trên bàn thí nghiệm của một nhà máy ở Truy Bác, Sơn Đông, kỹ thuật viên Lão Lý đang dùng nhíp gắp một nắm bột màu xanh ngọc lục bảo. "Thứ này tương đương với ba thiết bị nhập khẩu trong xưởng chúng tôi." Anh nheo mắt cười. Màu xanh ngọc lục bảo này chính là bột silic cacbua vi mô màu xanh lá cây, được mệnh danh là "răng công nghiệp". Từ việc cắt kính quang điện đến mài đế chip, loại vật liệu kỳ diệu với kích thước hạt nhỏ hơn một phần trăm sợi tóc này đang viết nên huyền thoại của riêng mình trên chiến trường đổi mới khoa học và công nghệ.
1. Mã công nghệ đen trong cát
Đi vào xưởng sản xuất củabột vi mô silicon carbide xanh, thứ đập vào mắt bạn không phải là bụi tưởng tượng, mà là một thác nước xanh mướt với ánh kim. Những hạt bột này, với kích thước hạt trung bình chỉ 3 micron (tương đương với hạt PM2.5), có độ cứng 9,5 trên thang Mohs, chỉ đứng sau kim cương. Ông Vương, giám đốc kỹ thuật của một công ty ở Lạc Dương, Hà Nam, có một kỹ năng độc đáo: lấy một nắm bột vi mô rắc lên giấy A4, và bạn có thể nhìn thấy cấu trúc tinh thể lục giác đều đặn qua kính lúp. "Chỉ những tinh thể có độ hoàn thiện hơn 98% mới được gọi là sản phẩm chất lượng cao. Điều này khắt khe hơn nhiều so với một cuộc thi sắc đẹp." Ông nói trong khi trình bày những bức ảnh chụp dưới kính hiển vi trên báo cáo kiểm tra chất lượng.
Nhưng để biến sỏi thành tiên phong công nghệ, chỉ riêng tài nguyên thiên nhiên thôi là chưa đủ. "Công nghệ nghiền định hướng" mà một phòng thí nghiệm ở tỉnh Giang Tô đột phá năm ngoái đã tăng hiệu suất cắt bột vi mô lên 40%. Họ đã kiểm soát cường độ trường điện từ của máy nghiền để ép tinh thể nứt dọc theo một mặt phẳng tinh thể cụ thể. Giống như "bắn trâu qua núi" trong tiểu thuyết võ hiệp, quá trình nghiền cơ học tưởng chừng như dữ dội này thực chất ẩn chứa sự kiểm soát chính xác ở cấp độ phân tử. Sau khi công nghệ này được triển khai, hiệu suất cắt kính quang điện đã tăng vọt từ 82% lên 96%.
2. Cuộc cách mạng vô hình tại nơi sản xuất
Tại cơ sở sản xuất ở Hình Đài, Hà Bắc, một lò hồ quang năm tầng đang phun ra ngọn lửa rực rỡ. Ngay khi nhiệt độ lò đạt 2300℃, kỹ thuật viên Tiêu Thần quả quyết nhấn nút cấp liệu. "Lúc này, rắc cát thạch anh cũng giống như kiểm soát nhiệt độ khi nấu ăn vậy." Anh chỉ vào đường cong quang phổ nhảy trên màn hình giám sát và giải thích. Hệ thống điều khiển thông minh ngày nay có thể phân tích hàm lượng 17 nguyên tố trong lò theo thời gian thực và tự động điều chỉnh tỷ lệ cacbon-silicon. Năm ngoái, hệ thống này đã giúp tỷ lệ sản phẩm cao cấp của họ vượt mốc 90%, và lượng phế phẩm trực tiếp giảm hai phần ba.
Trong xưởng phân loại, máy phân loại luồng khí tuabin đường kính tám mét đang thực hiện “rửa vàng trong biển cát”. “Phương pháp phân loại ba cấp bốn chiều” do một doanh nghiệp Phúc Kiến phát triển, chia bột vi mô thành 12 cấp bằng cách điều chỉnh tốc độ luồng khí, nhiệt độ, độ ẩm và điện tích. Sản phẩm 8000 mesh tốt nhất được bán với giá hơn 200 nhân dân tệ mỗi gram, được gọi là “Hermes trong bột”. Giám đốc xưởng Lao Zhang nói đùa với mẫu vừa ra khỏi dây chuyền: “Nếu thứ này bị đổ, còn đau hơn cả tiền đổ.”
3. Cuộc chiến tương lai của sản xuất thông minh xanh
Nhìn lại sự giao thoa giữa công nghệ và công nghiệp, câu chuyện về bột vi mô silicon carbide xanh giống như một lịch sử tiến hóa của thế giới vi mô. Từ cát và sỏi đến vật liệu tiên tiến, từ các nhà máy sản xuất đến các vì sao và biển cả, nét xanh này đang len lỏi vào từng ngóc ngách của ngành công nghiệp hiện đại. Như một giám đốc nghiên cứu và phát triển của BOE đã từng nói: "Đôi khi không phải những gã khổng lồ làm thay đổi thế giới, mà chính là những hạt nhỏ bé mà bạn không thể nhìn thấy." Khi ngày càng nhiều công ty bắt đầu dấn thân vào thế giới vi mô này, có lẽ những hạt giống của cuộc cách mạng công nghệ tiếp theo đang ẩn chứa trong lớp bột xanh lấp lánh trước mắt chúng ta.