Сосредоточимся на трагедии с фтористоводородной кислотой в Ханчжоу: могут ли лазерные технологии спровоцировать промышленную замену? 

Недавно в Ханчжоу произошла печальная трагедия: 52-летняя тетя во время прогулки случайно соприкоснулась с отходами плавиковой кислоты и в итоге скончалась.Этот инцидент не только привлек широкое общественное внимание к вопросам обеспечения безопасности химических веществ, но и вновь привлек внимание общественности к плавиковой кислоте, химическому веществу, которое широко используется в промышленности, но таит в себе большую опасность.В то же время развитие передовых производственных технологий, таких как станки для лазерной маркировки и лазерной очистки, открывает возможности для изменений в традиционных областях применения плавиковой кислоты, и в будущем ее может ожидать постепенный отказ от использования.

Являясь высококоррозионным химическим веществом, плавиковая кислота играет важную роль в промышленном производстве.В основном он используется для травления стекла. Благодаря химической реакции с кремнеземом он может образовывать тонкую структуру на поверхности стекла и широко используется в оптических компонентах, производстве экранов дисплеев и других областях.Кроме того, в химических лабораториях и на заводах по производству электроники плавиковая кислота также используется в качестве чистящего средства для удаления металлических примесей и органических веществ с поверхности полупроводниковых пластин для обеспечения выхода чипов.
Однако плавиковая кислота гораздо опаснее обычных кислот.Он может быстро проникать в кожу, соединяться с ионами кальция и магния в организме, вызывать серьезные повреждения костей и мышц и даже вызывать системные нарушения обмена кальция.Что еще более страшно, так это то, что на ранних стадиях воздействия может не ощущаться явной боли, но через несколько часов возникнет сильная боль и некроз тканей, а задержки в лечении будут опасны для жизни.Смерть тети Ханчжоу из-за воздействия отходов плавиковой кислоты на этот раз является трагическим примером опасности этого химического вещества.
Нельзя пренебрегать обработкой отходов плавиковой кислотой.Если с ним не обращаться профессионально, это приведет к загрязнению почвы и водных источников и нанесет долгосрочный ущерб экосистеме.Этот инцидент выявил серьезные риски, связанные с фтористоводородной кислотой при хранении, транспортировке и утилизации, а также вызвал серьезные сомнения общественности в отношении безопасного обращения с химическими веществами.
В то время как фтористоводородная кислота вызывает опасения по поводу безопасности, лазерные технологии, обладающие такими преимуществами, как безопасность, высокая эффективность и защита окружающей среды, все быстрее проникают в сферу высокотехнологичного производства и становятся сильным конкурентом фтористоводородной кислоте.
В области травления стекла лазерные маркировочные машины продемонстрировали большой потенциал.Он локально нагревается на поверхности стекла высокоэнергетическим лазерным лучом, который расплавляет или испаряет материал, образуя узор или текст с точностью до микрона.По сравнению с традиционным травлением фтористоводородной кислотой лазерные маркировочные машины обладают преимуществами бесконтактной обработки, высокой точностью и гибкостью, а также широкой адаптируемостью материала.Он позволяет избежать химической коррозии, не выделяет жидких отходов и соответствует тенденциям экологичного производства; он может быстро менять сложные модели и адаптироваться к индивидуальным требованиям заказчика; и он подходит для обычного стекла, кварцевого стекла, сапфира и других материалов.
Лазерные очистительные машины появились в области очистки полупроводников и в других областях.Он использует эффект ударной волны лазерных импульсов для удаления загрязнений с поверхности (таких как масло, оксиды и остаточные адгезивные слои) без использования химических растворителей.Эта технология безвредна для окружающей среды и не загрязняет окружающую среду, в процессе очистки не образуются вредные вещества, она соответствует требованиям RoHS и другим стандартам защиты окружающей среды; она точна и поддается контролю, а параметры лазера можно регулировать для достижения очистки на микронном уровне и предотвращения повреждения подложки; она высокоэффективна скорость очистки в несколько раз выше, чем при использовании традиционных методов, а потребление энергии снижается более чем на 30%.
Несмотря на значительные преимущества лазерной технологии, фтористоводородную кислоту по-прежнему трудно полностью заменить в краткосрочной перспективе.Одной из важных причин этого являются факторы стоимости: первоначальные инвестиции в лазерное оборудование высоки, а необходимость в преобразовании малых и средних предприятий возрастает.Кроме того, в особых случаях, таких как обработка ультратонкого стекла и подложек большого размера, однородность и эффективность травления фтористоводородной кислотой по-прежнему имеют преимущества.В то же время традиционные отрасли промышленности, такие как полупроводниковая и фотоэлектрическая, в значительной степени зависят от процессов производства фтористоводородной кислоты, и для проверки замены требуется время.
Однако благодаря снижению стоимости лазеров (например, среднегодовому снижению цен на волоконные лазеры более чем на 10%) и оптимизации технологических процессов (например, внедрению технологии многолучевой параллельной обработки) эффективность лазерных технологий будет продолжать повышаться.Согласно прогнозам отрасли, к 2030 году уровень проникновения лазерного травления на рынок обработки стекла превысит 40%, что постепенно сократит область применения плавиковой кислоты.
Чтобы ускорить замену фтористоводородной кислоты, многие страны по всему миру выпустили политические рекомендации.Китай включил лазерную обработку в “Классификацию стратегических развивающихся отраслей промышленности (2018)”, чтобы стимулировать применение в полупроводниках, производстве дисплеев и других областях; Европейский союз принял “Правила регистрации, оценки, выдачи разрешений и ограничений на химическую продукцию” (REACH), чтобы строго ограничить использование плавиковой кислоты и продвигать компании. для внедрения экологически чистых технологий, таких как лазеры; Агентство перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) финансировало проекты по производству лазерных микро- и наноматериалов, направленные на преодоление монополии плавиковой кислоты в производстве высококачественных чипов.
В то же время лазерные компании укрепляют свои преимущества за счет технологических усовершенствований.Например, сверхбыстрый лазер (пикосекундный/фемтосекундный лазер) компании Chongqing Chuke Intelligent Machinery Equipment Co., Ltd., ведущей компании в области лазерных маркировочных машин, реализует “холодную обработку”, позволяющую избежать теплового воздействия на участки, и подходит для высокоточного травления хрупких материалов (таких как стекло); процесс создания лазерных композитов сочетает в себе лазерное и химическое травление, что позволяет сократить количество плавиковой кислоты на ключевых этапах и постепенно перейти к полномасштабному лазерному процессу; интеллектуальная интегрированная технология лазерное оборудование, оснащенное машинным зрением и алгоритмами искусственного интеллекта, может автоматически выявлять дефекты материала и корректировать параметры для повышения производительности.

Трагедия в Ханчжоу послужила тревожным сигналом для управления химической безопасностью, а также подчеркнула актуальность использования лазерных технологий для замены фтористоводородной кислоты.Ожидается, что в будущем лазерные технологии постепенно заменят фтористоводородную кислоту, обеспечивая более безопасные, эффективные и экологичные решения для промышленного производства, что будет способствовать продвижению стратегических рекомендаций и корпоративных инноваций.