光刻机和航空发动机哪个技术含量高些呢(光刻机和航空发动机哪个技术含量高些)

2022-09-03 14:22:10 证券 xialuotejs

本篇文章给大家谈谈光刻机和航空发动机哪个技术含量高些呢,以及光刻机和航空发动机哪个技术含量高些的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站!


光刻机和航空发动机哪个技术含量高些呢





当然是光刻机的难度更大了!主要是航空发动机的难度在于“材料和设计”,被称为“工业桂冠上的明珠”。而光刻机是集世界之大成技术,研发出来的。其难点主要在“精密加工”,被称为“工业桂冠上的明珠的明珠”也不为过。

先来看光刻机的研发难点。光刻机主要涉及了:精密加工,精密装配,精确移动等等多项高难度技术。就比如说用于反射光源的各种高精度反光镜,加工这些镜头得有高精度的磨床,也只有两三个国家有这种磨床。除了高精度磨床之外,镜头的抛光是由人工来完成的。而阿斯麦公司制造的光刻机用的是德国蔡司公司的镜头组,应该是只有蔡司公司的镜头才符合制造极紫外EUV光刻机的需求了。此外,光刻机里有两个必须保持同步运动的工件台,误差。要在2纳米以下,一个载着底片,一个载着胶片。而这两个工作台由静止到运动的加速度,根导弹发射时的加速度相近。要保持两个工件台的同步运动,就必须要有极为高端的机械加工能力。

再来看航空发动机的制造难点。航空发动机对材料有极高的需求,另外就是设计了。要知道航空发动机里面的高低压涡轮工作叶片的工作环境极为恶劣。叶片要在上千度的高温,数百个大气压,强大的力心力作用下持旋转的同时,还不能有任何损坏,形变,裂纹等等。除了这点之外,航空发动机还要长时间的运转,也就是说,高低压涡轮叶片还得具有较高的疲劳寿命,这一系列的特点性能,就使得航空发动机的工作叶片的制造难度极大。

现在的航空发动机工作叶片一般都是用单晶耐高温合金,金属间化物等,未来还可能使用复合材料,陶瓷材料等。也就是说,现在可以独立制造出单晶耐高温合金叶片的国家也就是五六个。航空发动机考验的是一个国家的基础材料科学,只有材料上去了,设计不行,靠堆材料也可以堆出先进的航空发动机。

由此可知,航空发动机对材料的要求极高,二光刻机对精加工的要求极高。相对而言,材料比较好突破,而可以独立制造航空发动机的国家有美,中,日,俄,英,法。但是可以独立制造光刻机的国家有荷,中,日这三国了。

光刻机与航空飞机发动机是两类不同性质和作用的高科技产品,研制难度和用途都不同。这两个高科技产品代表一个国家科技水平。

一 、航天飞机与光刻机的用途不同

航天飞机是一种为穿越大气层和太空的界线(高度100公里的卡门线)而设计的火箭动力飞机。航天飞机结合了飞机与航天器的性质,像有翅膀的航天器。航天飞机,是一种有人驾驶、可重复使用的、往返于太空和地面之间的航天器。它既能像运载火箭那样把人造卫星等航天器送入太空,也能像载人飞船那样在轨道上运行,还能像滑翔机那样在大气层中滑翔着陆。

光刻机是电子芯片制造的核心设备之按照用途可以分为好几种,有用于生产芯片的光刻机,有用于封装的光刻机,还有用于LED制造领域的投影光刻机。用于生产芯片的光刻机是中国在半导体设备制造上最大的短板,所需的高端光刻机完全依赖进口,国际上最先进的光刻机用于芯片的是荷兰生产的设备。

二、航天飞机发动机与光刻机的工作原理不同

航天飞机尾部有三台以液氢液氧为推进剂的液体火箭发动机,称之为主发动机。三台主发动机的结构是完全一样的。发动机具有两个预燃室,涡轮泵输出的大部分燃料和小部分氧化剂在预燃室内进行富燃料燃烧( 氧:氢约为0.8 ),燃气温度在600~700℃左右,用来驱动涡轮,然后排入主燃烧室与其余的氧化剂进行补充燃烧,形成高温高压燃气从燃烧室喷口排出。三台主发动机合起来可以提供600多吨的推力。

光刻机在加工芯片的过程中,光刻机通过一系列的光源能量、形状控制手段,将光束透射过画着线路图的掩模,经物镜补偿各种光学误差,将线路图成比例缩小后映射到硅片上,然后使用化学方法显影,得到刻在硅片上的电路图。一般的光刻工艺要经历硅片表面清洗烘干涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、激光刻蚀等工序。经过次光刻的芯片可以继货胶、曝光。

三、航天飞机发动机和光刻机制造的难点和问题

发动机中氢系统和氧系统的工作环境是极其恶劣的,这就对其材料提出了特殊而苛刻的要求。发动机的难以突破的大关有很多,其中最难以解决的就是材料问题,发动机的其他问题全部都可以靠逆向工程解决,但是材料不行。以往我国都是购买俄罗斯的发动机技术问题,但是战机型号越来越先进,俄罗斯的发动机也跟不上需求了。

在光刻机方面有两点要求较高,一个是光刻机的中心镜头,一个是光刻机的光源。ASML公司光刻机的镜头来自德国,光源由美国CYMER公司独家提供。光刻机的中心镜头对于镜头要求较高,需要高纯度透光以及高抛光,能够达到这一标准的公司并不多(光刻机工艺制程越高,要求也就越高)。镜头的打磨对于匠人的技术要求等级较高,并非是工业化能够解决的问题,需要十几年甚至是上百年的技术沉淀。光刻机光刻机,对于光源的要求更是重中之重,需要体积小、功率高、稳定性强的光源。这也是制约我国光刻机向高端进军继续解决的难题。

四、中国在航天飞机发动机和光刻机方面都有了新的进展和突破

一个战机最关键的部件是发动机,这个战机没有发动机就没有了灵魂。但是 ,发动机里面的核心涡扇叶片对于材料的强度要求非常高,最好是在1500度高温下制造出来的高硬度合金,耐腐蚀,抗磨。能够满足这些条件的材料不多,现在世界上将近30%的涡扇叶片都是用钴基合金制造的。

中国目前战机已经达到了五代机水平,但是,由于我国的钴资源不多,需要从其他国家进口,钴资源最多的是刚果。前段时间日本投资在刚果挖个巨型铜钴矿,本来他们想用来采购发展自己航空,但刚果不同意。于是我国用了不到27亿美元将这个矿产的56%股权买到了手,解决了我国钴材料的关键问题。

CF34-10A发动机为中国自主研发的ARJ21支线飞机提供动力。2009年12月末,中国商用飞机有限责任公司宣布将在C919客机上采用LEAP-X1C发动机,这也将是中国的C919选用的唯一国外启动动力装置。LEAP-X1C发动机是由美国通用电气与法国SNECMA(赛峰集团)合资的CFM国际公司研制的大型喷气客机发动机。

根据人民日报在2018年2月的新闻报道,截至2018年2月,我国C919大型客机国内外用户已经达到28家,订单总数达到815架。并非很多人所认为的C919只是个模型机。而且在2018年2月6日,C919的制造商——中国商用飞机有限责任公司就已宣布2021年交付首架C919单通道客机,所以在2021年后,可能我们出行时就会坐上自己的国产大飞机了。

光刻机方面目前我国主要是受专利限制,我们必须另选择创新方法,研制出自己的核心技术摆脱专利限制的问题。刻机的绝大多数核心技术掌握在荷兰ASML公司手里。如果我们想自己研发,就必须绕过这些专利技术。中芯国际已经绕过了荷兰ASML公司的专利技术壁垒,并成功研发了接近7nm得N+1技术的光刻机,预计年底投入量产,中国正在一步步逼近光刻机制造的顶峰。

所以,就航天飞机发动机和光刻机这两个标志国家科技水平的核心技术,我国在短时间能够突破困难,实现有自动知识产权的技术,达到和超过目前国际高科技水平。

我认为两者的难度不相上下!

有人会疑问,为何中国航天发动机技术十分领先,而航空发动机技术却始终无法突破,这是因为航天发动机使用寿命短暂,而航空发动机却要求服役时间更长。

航空发动机考验的是一个国家的工业基础,小小的发动机上,包括材料,精密加工等,必须要有雄厚的工业基础做保障,必须每个行业都达到要求,以量的积累来换取质的飞跃。

光刻机则考验的是国家的尖端科技水平,同样包括材料,精密光学原件等在内的尖端科技的方方面面,同样需要不同领域高新科技的全面集成。

现在很多人会想,发动机属于传统工业,难度肯定小于光刻机,但我们必须认识到,工业基础是一个国家的命脉和基本保障,和高新技术同等重要,必须同时高质量发展,因此光刻机和航空发动机技术难度相同!

不管技术高低,看这技术为谁为什么人服务。

其实两种东西都是工业科技的最顶级技术的结合体,从难度上来说都非常难,但是也是不难,不难的是造出来,难的是要做得最好就难了,所以世界上能制造这两种东西的国家都是屈指可数,有人说制造光刻机的难度高于航空发动机,其实也并不是这样说,两者其实不是相同的东西,所以没有直接的对比性。

能制造光刻机的国家其实也有不少,只是能做得到一定精度的比较少,就好像发动机一样,能制造出来的其实也有一些,但是能做到顶级的也就一两个国家而已,而美国在这方面做得最好的在光刻机领域单独国家研制,美国和日本做到了14纳米级别的技术,现在我们也可以做到,单独研发而论是世界上最好的了。

发动机没有几十个国家联合制造,所以当然不会出现高出很多水平的发动机,按照单独研发而论,其实发动机的难度和光刻机差不了多少,甚至可以说发动机比光刻机更难,不过两者其实各有难点,很难说哪个难度更高,完全不一样的东西所以没有可比性,只能说是一种跨界限的对比而已。

从技术含量来说都高,航空发动机不是一般国家能制造,光刻机也不是一般国家能制造,航空发动机被称作工业科技皇冠上面的明珠,光刻机其实也是工业科技皇冠上面的明珠,难度都是相当的大,非要比一个高低其实并不现实,没有完全的可比性,两者不是一样的东西,所以没办法做对比。

说光刻机技术含量高也可以,说航空发动机技术含量高也可以,航空发动机是一个国家的工业实力体现,光刻机也是一个国家工业科技实力的体现,航空发动机是我们工业之痛,光刻机现在也一样是我们工业科技之痛,两者都是痛,到底谁痛一点呢,手心手背都是肉,所以一样痛。

光刻机的难度在光源和镜片以及移动工作台的精度,航空发动机的难度在金属材料冶炼以及叶片加工技术和燃烧室燃烧率上面,每一个都是工业基础科学的极致体现,根本没办法做比较,因为不同的科技项目,难度自然也不一样,不管是航空发动机还是光刻机,都是我们现在急需攻克的科技难题。


今天关于《光刻机和航空发动机哪个技术含量高些》介绍到此就结束了,不知道你从中找到你需要的信息了吗?如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站。

查看更多关于光刻机和航空发动机哪个技术含量高些呢的详细内容...