СибНеоТэк
Специальные материалы
СВЧ  МБ
Производство  /  Опытное производство было создано нами самостоятельно с нуля
ПРОИЗВОДСТВО   &   ТЕХНОЛОГИЯ
Имеющийся опыт и знания позволяют нам самостоятельно разрабатывать технологии, проектировать и изготавливать необходимое оборудование.


В начале 2009 года в очередной раз встал вопрос: «Что делать?». Мы провели по некоторым параметрам краткое исследование об особо чистых химических элементах «на рынке». Это не первый проект и «картина снова оказалась невесёлой».

Почему выбор был сделан в сторону меди? О всех параметрах-критериях выбора нет смысла упоминать, но некоторые:

  • Классическая медь и ее марки описываются известными общепринятыми стандартами ГОСТ 859, ASTM B170 и их аналогами в других странах, и имеют чистоту в диапазоне 99,50-99,99%. Обеспечить гарантированное соответствие даже чистоте 99,99% по этим стандартам не так просто: помимо общей чистоты по заявленным примесям необходимо соблюдать ограничения для каждой из них.
 
  • Общепринятых универсальных стандартов, описывающих требования к чистоте 99,995-99,999% и выше, по крайней мере на государственных уровнях, пока не существует. Существуют не массовые технологии получения меди чистоты выше 99,995%, но и они имеют ряд своих ограничений и сложностей: по примесям стандартов ГОСТ 859 и ASTM B170 крайне сложно добиться гарантированного результата выше 99,999% в нелабораторных количествах и формах.
 
  • И... «рынок заполнен предложениями и движухой с медью 5N-6N вагонами, и ни одного предложения реально качественной бескислородной меди уровня  99,995%...», и к качеству меди, как  совокупности характеристик и свойств,  никакого отношения  это не имеет....



Мы были уверены, что справимся с задачей предоставить качественную медь не ниже 5N согласно примесям ГОСТ 859 и ASTM B170, и с соответствующими характеристиками и свойствами. До конца 2009 года «происходил поиск, с кем и как сделать», и «организационно оформились» в декабре 2009 года.

Результатом явилась технология, которая позволяет получать медь высочайшего предсказуемого качества. Первые устойчивые высокие результаты  мы получили в 2012 году и представили экспериментальный продукт гарантированного высочайшего качества:


Сверхчистая  Бескислородная  Медь 5N5 и выше

полная чистота по примесям ГОСТ 859/ASTM B170
схожие с монокристаллом
«в приличных слитках»


 
JX Nippon Mining & Metals, лидер в области сверхчистой меди, в 2012 году заявили о способе получении экстремально чистой меди с экстремальными характеристиками.  Указываются серьезные и интересные вещи:

  • Получена и исследована «стандартная медь 6N с RRR  6000 - 10000».
  • Исследована и заявлена возможность получения экстремально чистой меди с RRR ~ 40000 - 100000. Получен образец меди с RRR более 38000.
  • При использовании мишени для магнетронного распыления для формирования тонкой пленки меди высокой чистоты выявлено, что характеристики осаждения и стабильность условий осаждения в значительной степени зависят от чистоты мишени.


Об этом мы узнали значительно позже, практически в 2026 году. Мы делали в одно время с JX Nippon Mining & Metals, «так как позволили наши знания и умения». Всегда были уверены, что получаемые нами результаты являются одними из лучших на мировом уровне, которые можно достигнуть. Первые официальные подтверждения качества получили в 2012 году.



Наша технология отличается. Есть ли у нас качество, сопоставимое по химической чистоте и характеристикам?

Качество «стандартная медь 6N с RRR 6000 - 10000» и выше должно быть, насколько выше -  не знаем.  Качество с RRR ~40000 скорее не достигли. Всё же мы занимались не достижением единичного чрезвычайно высокого результата, а созданием экспериментального производства небольших коммерческих партий экспериментального продукта высочайшего качества. Возможно, верхняя предельная планка для нашей технологии
«в одном цикле исполнения»  - RRR 20000. Мы пока не реализовывали некоторых запланированных мероприятий для улучшения параметров нашей технологии, но и «первый текущий технологический цикл» показал себя очень хорошо.



Возможно, мы также частично автоматически реализовали и другую технологию -  «кислородную обработку» нашей продукции до оксидов, поскольку получили чрезвычайно высокие значения % IACS для образцов с небольшим, но всё же  некоторым содержанием железа.


О   ТЕХНОЛОГИИ


Качество исходного сырья, параметры технологии и качество конечного продукта в некотором смысле являются многомерными функциями. Более того, они имеют взаимозависимость, то есть являются МНОГОМЕРНЫМИ функциями друг друга. Эту крайне сложную зависимость мы аппроксимировали непростыми, но понятными нам и управляемыми технологическими операциями.

Мы использовали «относительно простое» уникальное оборудование, сделанное нами или согласно нашим чертежам или техническим заданиям. В процессе работы мы неоднократно вносили изменения в оборудование и технологический процесс.

Не будем скрывать, получилось не сразу - не смогли преодолеть с «Первого Подхода» лабораторный вариант технологии. Было несколько тупиков, вплоть до «закрытия»: не могли понять, почему и что не так,  делаем «правильно», но «процесс идет вразнос и как ему хочется...». Однако, имеющиеся у нас опыт и знания, с «Третьего Подхода» помогли решить возникшие трудности. Результатом явилась технология, которая позволяет получать медь высочайшего предсказуемого качества.


Стоит также отметить, что:

  • JX Nippon Mining & Metals, как стало известно позже, для получения сверхчистой меди 6N и выше (без учета кислорода) в качестве исходного сырья использовали классическую медь 99,99+%, а также некоторое дополнительные мероприятия.
 
  • Мы же пока использовали классическую медь 99,9%, и то не всегда соответствующую ГОСТ 859, и пока не реализовывали дополнительных мероприятий.
 
Мы развили нашу собственную технологию, позволяющую нам прогнозировать, производить и контролировать химический состав меди чистоты 99,9995% и выше по примесям общепринятых стандартов ГОСТ 859 и ASTM B170, а значит и по всем другим. Почти полная автономность/независимость по технологическому процессу и оборудованию.



ПОЧЕМУ   НЕ   ПОДАЛИ   НА   ПАТЕНТ  ?

  • Это не первый наш передовой проект, и в этом «то же самое вместо содрудничества».  Мы открыты: нас посещали, мы рассказывали что применяем, где и какое оборудование купили или сделали, с какими сложностями столкнулись, как решили... Конечно, только на прямые вопросы, и если не догадывались о нюансах, то сами не рассказывали. Может и не рассказали бы, если догадались бы и спросили бы. Через некоторое время, приходилось отвечать на вопросы: «Мы сделали и купили как вы сказали, но вот у нас не получается. Что не так?». Приходилось отвечать: «Посчитайте сами балансы, внесите поправки, у нас работает...».
 
  • Описывать отличительные признаки и т. п.? На патент надо подробней и доказательно. Это дать информацию как делать, на что обратить внимание… И нужно ли это? «Опыт подсказывал, что не нужно», да и не до этого было. Но в целом, постоянно приглашаем к сотрудничеству, и последние более лет 10 говорим: «Повторить это будет крайне сложно, а именно как сделали - невозможно».



МОЖЕТ   ЧТО-ТО   ПРИГОДИТЬСЯ   В   ДРУГИХ   ПРОЕКТАХ  ?

Может, но «некоторого золотого ключика» не бывает. В этом проекте что-то пригодилось из прошлых проектов. Общий технологический подход, огромные технологические наработки и опыт может быть применимы, да и должны в подходящей ситуации…
О   ПРОИЗВОДСТВЕ

Мы самостоятельно провели научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по созданию опытного производства. Мы использовали уникальное «относительно простое» оборудование, сделанное нами или согласно нашим чертежам или техническим заданиям. Опытное производство было создано нами с нуля самостоятельно.

Фотографии - процесс создания участка плавки, делаем сами.
Site is under
development