In der Herstellung von Lithiumbatterien, der Halbleiterreinigung und der pharmazeutischen Chemie ist die Präzisionsförderung von Flüssigkeiten die "Lebenslinie", die die Produktleistung und die Effizienz bestimmt. Bei starker Korrosion, hohem Verschleiß und extrem reinen harten Arbeitsbedingungen sind herkömmliche Metallpumpen oft aufgrund von Korrosion, Leckage oder Verschmutzung "unruhig". Zu diesem Zeitpunkt wurden die keramischen Injektionspumpen mit ihrer Korrosionsbeständigkeit, ihrer extrem hohen Härte und ihren Dichtungseigenschaften zum „Hartkern“ der Präzisionsflüssigkeitskontrolle und treiben die Präzisionsrevolution in der Fertigung voran.Zunächst in der Lithium-Batterie-Elektrolyt-Injektion enthält der Elektrolyt in der Regel starke korrosive Substanzen wie Lithium-Hexafluorphosphat, die herkömmliche Edelstahlpumpe wird kurzfristig Punktkorrosion, Piercing, was zu Elektrolytleckage und Verschmutzung führt. Die chemischen Eigenschaften von Keramikmaterialien sind stabil, beständig gegen fast alle Säuren, Alkalien, Salze und organische Lösungsmittelkorrosion und können langfristig in starken korrosiven Medien eingetaucht werden, um die Reinheit des Elektrolyten zu gewährleisten.
Zweitens "hohe Härte und Verschleißbeständigkeit". Keramik hat eine Mohs-Härte von bis zu 9 (nahe an Diamanten), die deutlich höher ist als Edelstahl 5,5. Bei der Förderung von Partikeln enthaltendem Pulse (wie Positivmaterial Pulse) werden die Kolben und Dichtungen der Metallpumpe durch Verschleiß zu einer größeren Lücke und einer geringeren Genauigkeit führen, die eine langfristig stabile Dosiergenauigkeit aufrechterhalten kann, die Lebensdauer ist 5-10 Mal die der Metallpumpe.
Darüber hinaus besitzt Keramik einen niedrigen Reibungskoeffizienten und keine magnetischen Eigenschaften. Der niedrige Reibungskoeffizient reduziert den Energieverlust während des Betriebs der Pumpe und eignet sich für eine hohe Präzision und einen niedrigen Pulsförderung; Die Magnetenlosigkeit verhindert die Probleme des Chips, die durch die Metallion-Verschmutzung beim Transport von Halbleitern und elektronischen Chemikalien verursacht werden.
Die Formgebung von keramischen Teilen ist die erste Schwierigkeit. Aufgrund der hohen Härte und der hohen Zerbrechlichkeit der Keramik ist es schwierig, komplexe Formen und hohe Präzisionsanforderungen bei der herkömmlichen mechanischen Bearbeitung zu erreichen. Moderne Keramik-Injektionspumpe verwendet ein isostatisches Druckformverfahren oder Spritzgießverfahren, das Nano-Keramikpulver mit Bindemitteln vermischt, die Form unter hohem Druck injiziert und dann nach dem Hochtemperatur-Sintern (über 1600 ° C) dichte Keramik-Leerblöcke bildet. Dieser Prozess ermöglicht es, die Größenpräzision der keramischen Komponenten auf Mikrometer-Ebene zu kontrollieren und die Oberflächenrauheit unter Ra0,1 zu erreichen, um die Kompatibilität der Pumpenhohle mit dem Kolben zu gewährleisten.
Dichtungstechnik ist ein weiterer Kern. Die Dichtung von Keramikpumpen erfolgt in der Regel mit Keramik-zu-Keramik-Hartdichtung oder Keramik + Tetrafluorethylen-Weichdichtung. Die harte Dichtung basiert auf zwei präzise geschliffenen keramischen Endflächen, um keine Leckagen zu erzielen, die für den Transport von ultrareinen Flüssigkeiten geeignet sind; Die weiche Dichtung wird durch die Elastizität von Polytetrafluorethylen (PTFE) kompensiert, die Dichtbarkeit und Verschleißbeständigkeit in Einklang bringt und für partikelhaltige Medien geeignet ist. Einige Keramikpumpen verwenden auch magnetische Antriebstechnik, die den Innen- und Außenrotor synchron mit Permanentmagneten antreibt, um dynamische Dichtungsleckpunkte zu beseitigen und eine absolute Dichtung zu erreichen.
Bei der Herstellung von Lithiumbatterien ist es die Kernausrüstung für die Injektion von Elektrolyten. Die Kapazität, die Lebensdauer und die Sicherheit der Lithiumbatterie hängen direkt von der Injektionsgenauigkeit des Elektrolyten ab (Fehler ≤ ± 0,5%) und der Injektionsvolumenkonsistenz. Die keramische Injektionspumpe wird durch einen hochpräzisen Servomotor angetrieben und ermöglicht eine ultramikro-Schrittsteuerung von 0,01 μL, um sicherzustellen, dass die Elektrolyteinspritzung in jeder Zelle genau ist und die Effizienz und die Leistungskonsistenz der Batterie erheblich verbessert.
In der Halbleiterindustrie ist es ein Transporter für elektronische Chemikalien wie Photogravierkleber und Ätzflüssigkeiten. Diese Chemikalien sind hochwertig und sehr anfällig für Verschmutzung. Die Keramikpumpe hat eine sehr geringe Absetzbarkeit und keine Partikelerzeugungseigenschaften, die Verunreinigungen verhindern, die den Wafer verschmutzen, um eine gute Effizienz bei der Chipfertigung zu gewährleisten. Beispielsweise bestimmt die Fördergenauigkeit der keramischen Injektionspumpe bei Prozessen ab 7 nm direkt die Gleichmäßigkeit der Photogravierbeschichtung.
In der Medizin und Feinchemie ist es ein „Präzisionsmessgerät“ für hochwertige Medikamente und Katalysatoren. Für sterile Medikamente in der Biopharmazeutik- und Impfstoffproduktion entsprechen Keramikpumpen FDA, GMP und anderen hygienischen Standards, um eine sterile, präzise Thermogenfreie zu erreichen; In der Feinchemie sorgt der langfristige stabile Betrieb der Keramikpumpe gegenüber hochkorrosiven Katalysatoren für eine genaue Kontrolle des Reaktionsprozesses.
Mit Industrie 4.0 entwickeln sich keramische Injektionspumpen von Präzisionskomponenten zu intelligenten Flüssigkeitssteuerzentren. Die Keramikpumpen der Zukunft werden Druck-, Durchfluss- und Temperatursensoren integrieren, um die Fernüberwachung und Fehlerwarnung durch IoT-Technologie zu ermöglichen. In Kombination mit AI-Algorithmen können die Betriebsparameter der Pumpe automatisch auf Grundlage der Flüssigkeitseigenschaften angepasst werden, um "adaptive Steuerung" zu erreichen; Darüber hinaus wird die Anwendung neuer Materialien wie Siliziumnitrid-Keramik die Festigkeit und die Temperaturbeständigkeit der Pumpe weiter verbessern und ihre Anwendungen in der Luft- und Raumfahrtindustrie und der Atomindustrie erweitern.