Alustades alumiiniumist ja ajendatuna materjalide töötlemisest ja elektrokeemiast kahe mootorina, liigub kõrge puhtusastmega ülipeen alumiiniumoksiid laborist tööstuse esirinnas, demonstreerides oma vaieldamatut väärtust "materjali nurgakivina" kahel strateegilisel areenil: arenenud pooljuhid ja laiem tervishoiutööstus.
Pooljuhtide sektoris, kui protsessisõlmed liiguvad 5 nm, 3 nm ja veelgi peenemate geomeetriate suunas, seab kiibi tootmine üha karmimad nõuded tugimaterjalide puhtusele, osakeste suurusele, kristallograafilisele faasile ja termilisele stabiilsusele. Tänu oma ülikõrgele keemilisele inertsusele, suurepärasele elektriisolatsioonile, heale soojuspaisumise sobivusele ning kulumis- ja korrosioonikindlusele on kõrge puhtusastmega ülipeen alumiiniumoksiid muutunud kriitiliseks komponendiks integraallülituse substraatide, söövitusseadmete peamiste keraamiliste osade, suure tihedusega pöörlevate pihustusobjektide (PVD) jaoks, safiirpakendite ja kõrgete täiteainetega. Eelkõige plasmasöövitamise ja keemilise mehaanilise planariseerimise (CMP) keskkondades puutuvad alumiiniumoksiidil põhinevad komponendid vahetult kokku väga söövitavate gaaside ja suure kiirusega osakeste pommitusega. Eeskätt kahjulike elementide (nagu Na, K, Fe ja Cu) lisandite tase{5}}tuleb reguleerida ppm või isegi ppb tasemele, samas kui osakeste suurused tuleb täpselt jaotada nanomeetritest submikromeetriteni. Need parameetrid määravad otseselt seadmete eluea, saagise ja protsessi stabiilsuse. Praegu sõltuvad selle valdkonna tipptooted endiselt suurel määral mõnest Jaapani ja Saksamaa tarnijast; kodumaine asendusmäär on endiselt madal, muutes selle kriitiliseks kitsaskohaks, mis piirab Hiina pooljuhtide tööstuse ahela iseseisvust.
Samal ajal ületab kõrge puhtusastmega ülipeen alumiiniumoksiid tervishoiutööstuses järk-järgult traditsioonilisest arusaamast inertsest keraamikast tänu oma rohketele pindaktiivsetele kohtadele, heale tsütosobivusele, pH-tundlikkusele ja mittetoksilistele lagunemissaadustele. Ravimi kohaletoimetamise vahendina võimaldab see valkude, nukleiinhapete ja väikesemolekuliliste kemoterapeutiliste ainete tõhusat laadimist ja kontrollitud vabastamist. Kõrgtugevas ortopeedilises ja hambaravikeraamikas parandab nano-alumiiniumoksiidi kasutuselevõtt märkimisväärselt purunemiskindlust ja kulumiskindlust. Biosenseerimisel pakuvad pinnafunktsionaliseeritud alumiiniumoksiidi nanopoorsed membraanid väga tundlikke elektrokeemilisi vastuseid glükoosile, DNA biomarkeritele ja isegi ringlevatele kasvajarakkudele. Siiski on välismaised ettevõtted patenditõkete ja tehnoloogiliste blokaadide kaudu juba pikka aega monopoliseerinud ülipeente alumiiniumoksiidi toorainete valmistamise protsessid, mida need täiustatud rakendused nõuavad. Kodumaised ettevõtted võitlevad tavaliste probleemidega, nagu lai osakeste suuruse jaotus, halb partiidevaheline konsistents ja piiratud pinna muutmise tehnikad, mis takistavad tõsiselt "kodumaise asendamise" üleminekut materjali tasemelt seadme tasemele.
Sellele kiireloomulisele olukorrale reageerides võtame lähtepunktiks alumiiniumipõhised toorained ja integreerime süstemaatiliselt täppispulbri töötlemise tehnoloogiaid elektrokeemiliste kontrollimeetoditega, viies läbi kogu kõrge puhtusastmega ülipeene alumiiniumoksiidi ettevalmistamise, iseloomustamise ja pealekandmise ahela põhjalikud uuringud. Puhtuse kontrolli osas oleme välja töötanud kombineeritud protsessid, mis ühendavad keemilise puhastamise mitmeastmelise füüsilise eraldamisega, et eemaldada tõhusalt alumiiniumi allikast jäägid, ning loonud kogu protsessi hõlmava jälgede analüüsi süsteemi toorainest lõpptoodeteni. Morfoloogia kontrollimiseks oleme elektrolüüdi koostise, voolutiheduse, hüdrotermilise reaktsiooni parameetrite ja faasitransformatsiooni tingimuste reguleerimise abil saavutanud osakeste suuruse, eripinna, pooride suuruse jaotuse ja paljastatud kristallide tahkude süstemaatilise kohandamise, mille tulemuseks on sfäärilise, helbetaolise, kiulise ja õõnsa hierarhilise struktuuriga tooted. Funktsionaalse rakenduse poolel on valmistatud alumiiniumoksiidi pulbreid kasutatud pooljuhtide söövitusrõngaste tihedal paagutamisel, PVD sihtmärkide mikrostruktuuri optimeerimisel ja bioligandi sidumisel ravimikandja pindadel. Esialgsed tulemused näitavad märkimisväärseid eeliseid plasma erosioonikindluses, õhukese kile sadestumise ühtluses ja ravimi vabanemise kineetikas. Meie aastatepikkune kogemus on viinud meid arusaamisele, et ainult "tooraine rafineerimise – pulbritehnoloogia – seadme kontrollimise" sünergilise ahela avamisega ja elektrokeemilise in situ iseloomustamise kombineerimisega arvutusliku simulatsiooniga suudame välismaistest tehnoloogilistest tõketest põhjalikult läbi murda. Ainult siis saame pakkuda usaldusväärseid kõrge puhtusastmega alumiiniumoksiidi lahendusi pooljuhtseadmete ja biomeditsiiniliste materjalide iseseisvuse tagamiseks ning aidata Hiina strateegilistel arenevatel tööstusharudel astuda kriitilise sammu "toote omamisest parema saamiseni".