Những trở ngại công nghệ chính mà ngành công nghiệp điện cực than chì đang phải đối mặt như sau:
Độ tinh khiết và độ ổn định hiệu suất: Sản xuất chất bán dẫn đòi hỏi độ tinh khiết cực cao đối với than chì tinh khiết (thường yêu cầu trên 99,999%). Tuy nhiên, các doanh nghiệp trong nước vẫn gặp khó khăn trong việc kiểm soát chặt chẽ tạp chất và đảm bảo tính ổn định của lô hàng trong quá trình sản xuất quy mô lớn, dẫn đến việc phải phụ thuộc vào nhập khẩu đối với một số sản phẩm cao cấp. Ví dụ, việc sản xuất chip quy trình 3nm yêu cầu than chì siêu tinh khiết với hàm lượng tro ≤5ppm làm vật liệu trường nhiệt. Nếu độ tinh khiết không đạt tiêu chuẩn, các ion tạp chất có thể khiến tỷ lệ rò rỉ wafer tăng vọt lên hơn 300%.
Độ chính xác và chi phí gia công: Than chì được sử dụng trong ngành bán dẫn cần có đặc tính gia công chính xác cao (như bộ phận gia nhiệt và nồi nấu trong sản xuất tấm bán dẫn). Tuy nhiên, các doanh nghiệp trong nước đang tụt hậu so với các nhà lãnh đạo quốc tế như SGL của Đức và Toyo Tanso của Nhật Bản về công nghệ đúc khuôn và xử lý bề mặt chính xác cao, dẫn đến chi phí gia công cao hơn.
Áp lực môi trường: Chi phí xử lý nước thải có tính axit phát sinh trong quá trình tinh chế than chì đã tăng mạnh, gây áp lực buộc một số doanh nghiệp vừa và nhỏ phải hạn chế sản xuất do thiếu vốn đầu tư vào thiết bị bảo vệ môi trường. Chi phí xử lý nước thải chiếm hơn 20% chi phí sản xuất, càng làm giảm biên lợi nhuận.
Sự phụ thuộc vào thiết bị cao cấp nhập khẩu: Các thiết bị quan trọng như lò nung siêu cao áp phụ thuộc vào nhập khẩu, hạn chế tính tự chủ của các doanh nghiệp trong nước trong nghiên cứu và phát triển công nghệ cũng như mở rộng năng lực sản xuất, đồng thời giữ cho chi phí sản xuất ở mức cao.
Chất lượng và độ ổn định của nguyên liệu thô: Có sự chênh lệch về chất lượng và độ ổn định của nguyên liệu thô trong nước được sử dụng để sản xuất điện cực than chì siêu cao áp so với nguyên liệu nhập khẩu. Nguyên liệu nhập khẩu có nguồn cung ổn định và chất lượng đáng tin cậy, trong khi nguyên liệu trong nước khó đáp ứng được yêu cầu của các sản phẩm cao cấp.
Những thách thức trong kiểm soát quy trình:
- Các điểm đo nhiệt độ không chính xác: Điều này ảnh hưởng đến việc kiểm soát nhiệt độ trong quá trình sản xuất, từ đó tác động đến chất lượng sản phẩm.
- Các vấn đề về vật liệu độn: Việc sử dụng vật liệu ướt làm chất độn hoặc kích thước hạt chất độn quá mịn hoặc quá thô sẽ ảnh hưởng đến mật độ và độ bền của sản phẩm.
- Vấn đề về chất kết dính: Nhiều nhà sản xuất chưa hiểu rõ về chất kết dính, chỉ tập trung vào điểm hóa mềm mà không kiểm tra các chỉ số khác. Thêm vào đó, trong quá trình sản xuất, chất kết dính chỉ được làm tan chảy mà không qua quá trình lắng đọng, dẫn đến số lượng lớn sản phẩm lỗi trong quá trình tạo hình và nung.
- Các vấn đề về trộn: Sự khác biệt đáng kể về thành phần hạt khiến việc đảm bảo độ ổn định của hỗn hợp trở nên khó khăn. Lượng trộn quá nhiều, bột quá mịn, sử dụng bột hút bụi không đúng cách và công thức kích thước hạt không hợp lý ảnh hưởng đến tính đồng nhất và hiệu suất của sản phẩm.
- Các vấn đề trong quá trình trộn: Các vấn đề như trộn với nguyên liệu ướt, hệ thống đường ống dẫn dầu dẫn nhiệt không hợp lý và nhiệt độ trộn không phù hợp, thời gian trộn khô quá lâu, khoảng cách không phù hợp giữa cánh khuấy và đáy nồi, kích thước mảnh nguyên liệu quá lớn và việc thêm quá nhiều chất kết dính đều ảnh hưởng đến độ đồng nhất và chất lượng của hỗn hợp.
- Các vấn đề trong ép đùn: Việc sử dụng máy ép nhỏ để ép đùn các sản phẩm kích thước lớn, thiếu hệ thống hút chân không, thiếu sự cắt đồng bộ và không thay thế kịp thời các lớp lót bị mòn dẫn đến sai lệch kích thước và các khuyết tật bên trong sản phẩm.
- Các vấn đề về quá trình tẩm ướt: Việc làm sạch sản phẩm nướng không kỹ lưỡng, nhiệt độ làm nóng sơ bộ không đồng đều và khả năng hút chân không kém ảnh hưởng đến độ đặc và hiệu suất của sản phẩm.
- Các vấn đề về graphit hóa: Các vấn đề như tải lò quá mức, thông số máy biến áp không phù hợp với kích thước lò và áp suất siết chặt không hợp lý trong quá trình graphit hóa dây dẫn bên trong ảnh hưởng đến mức độ graphit hóa và hiệu suất của sản phẩm.
- Các vấn đề gia công thành phẩm: Các vấn đề như độ cứng vững kém của máy tiện và sự không khớp giữa thân điện cực than chì và các đầu nối dẫn đến độ chính xác gia công không đủ, khiến sản phẩm dễ bị hư hỏng trong quá trình sử dụng.
Thời gian đăng bài: 19/08/2025