تُعتبر مسحوق السيليكا الميكروي الكروي، بفضل خصائصه الفائقة في العزل والاستقرار الحراري ومعامل التمدد المنخفض، مادة حشو أساسية في تغليف الإلكترونيات وألواح النحاس المغطاة ومواد الترددات العالية لشبكة 5G، ومن المتوقع أن يتجاوز حجم سوقها 8 مليارات يوان بحلول عام 2025.
 
يُصنَّع مسحوق السيليكا الدقيق من خلال عمليات متعددة ودقيقة باستخدام الكوارتز الطبيعي أو الكوارتز المنصهر، تشمل التكسير والطحن الكروي (أو الاهتزازي أو طحن الهواء)، والتعويم، والتنظيف بالحمض لزيادة النقاء، بالإضافة إلى المعالجة بالماء عالي النقاء، مما ينتج عنه في النهاية شكل المسحوق الدقيق.
 
من الناحية المورفولوجية، يمكن تقسيم مسحوق السيليكا الدقيق إلى نوعين: الشكل الزاوي والشكل الكروي. ويتمتع مسحوق السيليكا الكروي بتطبيقات واسعة بشكل خاص في المجال الإلكتروني، مثل تغليف الدوائر المتكاملة على نطاق واسع، وتعبئة ألواح النحاس المستخدمة في الأجهزة الكهربائية والإلكترونية، بالإضافة إلى صناعات الطلاء والأدوية وغيرها. يظهر هذا النوع من مسحوق السيليكا الكروي على شكل مسحوق أبيض اللون، ويتميز بحجم حبيبات متجانس، ودرجة عالية من الاستدارة، و流动性 جيدة، وأداء عزل كهربائي ممتاز، وكذلك خصائص منخفضة للشوائب المغناطيسية. كما يمتاز أيضًا بخصائص مثل ثابت عازل منخفض، وفقدان ديإلكتريك منخفض، ومعامل تمدد خطي صغير، مما يجعله مثاليًا في العديد من مجالات التطبيق. تلعب مساحيق السيليكا الكروية، بفضل شكلها الفريد وأدائها المتفوق، دورًا حيويًا في المجال الإلكتروني. وبالمقارنة مع مسحوق السيليكا ذي الشكل الزاوي، يتمتع المسحوق الكروي بمزايا واضحة، منها سيولة سطحية جيدة، وخلط متجانس مع الراتنج لتكوين طبقة رقيقة، ومعدل تعبئة مرتفع، بالإضافة إلى معامل تمدد حراري ممتاز ومعامل توصيل حراري عالٍ. هذه الخصائص تجعل مسحوق السيليكا الكروي الخيار الأمثل لصناعة المكونات الإلكترونية، حيث يمكنه تحسين أداء المنتجات وزيادة عمرها الافتراضي بشكل ملحوظ.
 
أولاً: تحضير مسحوق السيليكا الدقيق
 
بالإضافة إلى ذلك، تُظهر مسحوق السيليكا الكروي مزايا فريدة أثناء عملية التحضير. تتضمن طرق تحضيره بشكل رئيسي الطرق الفيزيائية والكيميائية والفيزيائية-الكيميائية، ومن بينها الطرق الفيزيائية مثل طريقة التكوين الكروي باللهب وطريقة الرش بالصهر عالي الحرارة، التي تتيح التحكم الفعال في درجة الاستدارة وتوزيع حجم جزيئات مسحوق السيليكا. أما الطرق الكيميائية مثل طريقة الطور الغازي وطريقة التخليق المائي الحراري، فتسمح بتنظيم شكل وأداء مسحوق السيليكا على المستوى الجزيئي. هذه الطرق المتنوعة في التحضير تجعل من الممكن تلبية احتياجات مختلف مجالات التطبيق باستخدام مسحوق السيليكا الكروي.
 
في الإنتاج الصناعي، يحتل التحضير الفيزيائي لمسحوق السيليكا الكروي الصدارة. ويرجع ذلك إلى أن الطريقة الفيزيائية تتميز ببساطة العملية وإنتاجية عالية وتكاليف منخفضة، مما يتيح تلبية احتياجات الإنتاج على نطاق واسع. وفي الوقت نفسه، ومع التقدم المستمر في العلوم والتكنولوجيا، تتطور وتتحسن أيضاً الطرق الكيميائية والطُرق الكيميائية الفيزيائية، ما يوفر خيارات وإمكانيات أكثر لإعداد مسحوق السيليكا الكروي. ومن بين الطرق الفيزيائية، تحظى طريقة تشكيل الكرات بواسطة اللهب بتقدير كبير نظراً لسهولة تحقيقها في الإنتاج الصناعي على نطاق واسع. تتضمن هذه العملية عدة مراحل: أولاً، إجراء معالجة دقيقة للرمل الكوارتز عالي النقاء، مثل التكسير والغربلة والتنقية؛ وبعد ذلك، يتم إدخال مسحوق الكوارتز المُعالج إلى بيئة ذات درجة حرارة عالية حيث يتم صهره وتبريده ليتخذ شكل كروي. وفي هذه العملية، تعد استقرار جهاز التسخين أمراً بالغ الأهمية، لأنه يؤثر بشكل مباشر على نقاء المنتج النهائي ودرجة استدارته. وتشمل المعدات الرئيسية المستخدمة في هذا العملية مكونات حيوية مثل نظام النقل الكمي للمسحوق، والتحكم في كمية الغاز، وجهاز الخلط، وبندقية اللهب عالي الحرارة، بالإضافة إلى مكونات التبريد والاسترجاع.
 
طريقة الرش بالصهر عند درجات الحرارة العالية تتمثل في وضع المواد في حقل ذي درجة حرارة عالية لإذابتها وتحويلها إلى مادة منصهرة. وفي اللحظة التي تتدفق فيها المادة المنصهرة، يتم ضخ هواء عالي الضغط عبر جهاز الرش لتفريقها وتحطيمها إلى قطرات صغيرة على شكل رذاذ، ثم يتم تبريدها بسرعة. وعند ملامسة القطرات للبرودة، تنكمش بسرعة بشكل طبيعي لتشكل جزيئات كروية ذات سطح أملس. وتُعتبر هذه الطريقة الأسهل لضمان التشكل الكروي وتحقيق نسبة غير متبلورة مرتفعة. لكن من عيوبها أن هناك تحديات تقنية كبيرة لم يتم التغلب عليها بعد، مثل مواد الفرن المقاومة للحرارة العالية، وتفتيت مادة السيليكا المنصهرة اللزجة، بالإضافة إلى كيفية منع التلوث الثانوي، مما يجعل تصنيع مسحوق سيليكون دقيق عالي النقاء على شكل جزيئات كروية أمراً صعباً للغاية.
 
طريقة البلازما تتمثل في إذابة وتبخير مسحوق السيليكون الدقيق داخل حقل حراري عالي درجة الحرارة من مذبذب بلازما، ثم تشكيل جزيئات كروية خلال عملية التبريد السريع. تتميز هذه الطريقة بطاقة عالية ونقل حراري سريع وكتلة تبريد فعالة، مما يتيح تحكمًا دقيقًا في شكل المنتج الناتج، مع تحقيق نقاء عالٍ وعدم حدوث تكتل.
 
تُنتج جزيئات ثاني أكسيد السيليكون من خلال التحلل المائي والتكثيف عالي الحرارة لمركب كلورو سيلان في لهب الهيدروجين والأكسجين، ثم تخضع بعد ذلك لعمليات معالجة مثل التبريد المفاجئ، والتكتل السريع للجزيئات، والفصل بين الغاز والمواد الصلبة، وإزالة الحمض. تتمثل مزايا هذه العملية في أن مسحوق السيليكون الناتج ذي الشكل الكروي يتمتع بنقاء عالٍ جدًا، حيث يتراوح حجم الجسيمات بين 15 نانومتر و35 نانومتر، وتبلغ مساحة سطحه النوعية من 65 م²/غ إلى 355 م²/غ، كما تتجاوز كتلته النوعية 99.9%. أما العيوب فتتمثل في صعوبة انفصاله في المواد العضوية، مما قد يؤدي بسهولة إلى تلوث البيئة.
 
تستخدم طريقة الترسيب زجاج الماء وعامل حمضي كمواد خام، مع إضافة مادة خافضة للتوتر السطحي في الوقت المناسب والتحكم في درجة حرارة التفاعل. وعندما يصل المحلول إلى قيمة معينة من الأس الهيدروجيني، تُضاف مادة مستقرة. وبعد غسل الراسب وتجفيفه وتحميصه، يتم الحصول على مسحوق سيليكا نانوي كروي الشكل. من مميزات هذه الطريقة أن حجم جزيئات مسحوق السيليكا الكروية المحضر بواسطة طريقة الترسيب يكون موحدًا جدًا، كما أن التكلفة منخفضة جدًا، والعملية بسيطة وسهلة التحكم، مما يتيح استخدامها في الإنتاج الصناعي. أما العيب فهو احتمال حدوث تكتل.
 
تُستخدم طريقة التخليق المائي الحراري عادةً في ظروف درجات حرارة مرتفعة تتراوح بين 150℃ و350℃ وضغوط غازية عالية، حيث تتفاعل المركبات غير العضوية والعضوية مع الماء. ومن خلال الحمل الحراري الشديد، تدخل الأيونات والجزيئات ومجموعات الأيونات وغيرها إلى منطقة النمو التي تحتوي على بلورات أولية، مما يؤدي في النهاية إلى الحصول على محلول مشبع جدًا وبلورات. وبإجراء عمليات الترشيح والغسل والتجفيف للمواد غير العضوية، يمكن تكوين جزيئات دقيقة جدًا وعالية النقاء. كما يتم الاستغناء عن عملية التحويل إلى أكاسيد بواسطة التحميص، التي تتطلبها طريقة التخليق السائلة العادية، مما يقلل من احتمال حدوث التكتل القاسي.
 
طريقة الغروية-الجل تُستخدم لتحويل المركبات التي تحتوي على مكونات عالية النشاط الكيميائي، عبر مراحل المحاليل والغرويات والجِل، إلى حالة صلبة، ثم يتم إجراء معالجة حرارية لتكوين أكاسيد أو مركبات صلبة أخرى. تُستخدم مصادر السيليكون مثل الإسترات السيليكية (مثل TMOS وTEOS)، ويُستخدم الكحول كمذيب. في ظل ظروف حمضية أو قلوية، تمرّ الإسترات السيليكية أولاً بعمليات التفاعل الكيميائي للتحلل المائي والتكثيف، مما يؤدي إلى تكوين نظام مستقر من غروية ثاني أكسيد السيليكون. بعد ذلك، تخضع الغروية لتَقْدُرٍ تدريجيًا لتكوّن الجل، الذي يخضع بدوره لعمليات التجفيف والتسقيع والتصلب، ليُنتج في النهاية مسحوق كروي من ثاني أكسيد السيليكون.
 
تستخدم طريقة المستحلب الدقيق مذيبين غير قابلين للامتزاج يعملان معًا بفعل مادة خافضة للتوتر السطحي لتكوين مستحلب متجانس، مما يجعل عمليات التكوين النووي والإنتاج والالتحام والتكتل تحدث ضمن قطرة سائلية صغيرة جدًا، ومن ثم ينفصل الطور الصلب من المستحلب ليتشكل في شكل حبيبات كروية.
 
ثانيًا: تطبيقات مسحوق السيليكا الدقيق
 
1. تطبيقات ملء لوح النحاس
 
تلعب مسحوق السيليكا الكروي دورًا حيويًا في مجال لوحات النحاس المغطاة بفضل خصائصه الفائقة في العزل الكهربائي والاستقرار الحراري ومقاومة الحموضة والقلوية والتآكل. ويستخدم على نطاق واسع كمادة مالئة وظيفية تساعد بشكل فعال في تعزيز الخصائص الميكانيكية والحرارية والكهربائية للوحات النحاسية المغطاة. بالإضافة إلى ذلك، من خلال معالجة أو تعديل سطحه بطريقة خاصة، يمكن تحسين توافقه مع راتنجات الإيبوكسي بشكل أكبر، مما يعزز قوة الترابط بينهما، وبالتالي يزيد من الصلابة العامة للمواد ومؤشرات القوة الأخرى. وفي عصر 5G، أصبحت لوحات النحاس المغطاة عالية التردد والسرعة أكثر تفضيلاً. ووفقًا للتوقعات، من المتوقع أن يصل حجم سوق مسحوق السيليكا المستخدم في لوحات النحاس المغطاة محليًا إلى 2.77 مليار و3.2 مليار و3.5 مليار يوان خلال الفترة من 2023 إلى 2025، ومن المتوقع أن يصل حجم سوق مسحوق السيليكا المستخدم في لوحات النحاس المغطاة عالية التردد والسرعة محليًا إلى 940 مليون و1.03 مليار و1.11 مليار يوان.
 
2. مادة التغليف البلاستيكية الإيبوكسية
 
مادة التغليف الإيبوكسي هي مادة أساسية تُستخدم لتعبئة الرقائق، وتؤثر نوعية وكمية المواد الحشو على أداء تبديد الحرارة لمادة التغليف. كما أن مسحوق السيليكا الدائري الشكل يساعد في تحسين خصائص السيولة وزيادة كمية المادة الحشو، مما يؤدي إلى خفض معامل التمدد الحراري وكذلك تقليل تآكل المعدات والقوالب. ويُستخدم عادةً كمادة حشو في مواد التغليف الإيبوكسي المستخدمة في تعبئة الأجهزة الراقية، وهو المكوّن الحشوي السائد حالياً في مواد التغليف الإيبوكسي المتاحة.
 
وفقًا لبيانات Yole، بلغ حجم السوق العالمية للتعبئة المتقدمة 30.4 مليار دولار أمريكي في عام 2020، ويمثل هذا الرقم 45% من إجمالي سوق التعبئة العالمية؛ ومن المتوقع أن تصل حصة السوق العالمية للتعبئة المتقدمة إلى 50% بحلول عام 2026، لتصبح المساهم الرئيسي في النمو الإضافي لسوق الاختبار والتغليف العالمي. كما أن الطلب المتنامي بسرعة على خدمات التعبئة المتقدمة يوسع نطاق نمو مسحوق السيليكا الكروي الدقيق، ومن المتوقع أن يصل حجم سوق مسحوق السيليكا المستخدم في مواد التغليف البلاستيكية الإيبوكسية في الصين إلى 4.52 مليار يوان بحلول عام 2025.
 
3. مكوّنات مستحضرات التجميل
 
يُعالج مسحوق السيليكا الكروي بعملية فريدة تمنحه توزيعًا ممتازًا لحجم الجسيمات ومساحة سطحية كبيرة. إن حجمه المتوسط الصغير يضفي عليه نعومة فائقة، في حين أن توزيع حجم الجسيمات الضيق يضمن انسيابية جيدة وإحساسًا ممتعًا عند الاستخدام. علاوة على ذلك، فإن الحجم النوعي الكبير يجعل تركيبات مستحضرات التجميل أكثر اقتصاداً وملاءمة. والأهم من ذلك، أن مساحة سطحه النوعية الكبيرة تمنحه قدرة استيعابية فائقة، مما يمكنه من امتصاص العطور والمغذيات والمواد الكيميائية الواقية بفعالية.
 
4. مواد خام السيراميك المتقدمة
 
تلعب مسحوق السيليكا الكروي عالي النقاء دورًا حيويًا في المواد الخزفية الخاصة المقاومة للحرارة العالية، حيث يساعد بشكل فعال على خفض درجة حرارة التلبيد وتحسين نسبة العائد. بالإضافة إلى ذلك، يُستخدم على نطاق واسع كحامل وملء لتعزيز متانة ونعومة المنتجات الخزفية. وتُعتبر المواد المركبة من مسحوق السيليكا الكروي مع الراتنجات عالية الأداء والمواد الخزفية مثالية لتصنيع بلاطات الحماية الحرارية المستخدمة في الطائرات الفضائية. كما تجد هذه المادة تطبيقات واسعة في مجالات مثل السيراميك الدقيق، والسيراميك الإلكتروني، والسيراميك المتقدم، ومواد الموليت الاصطناعية، والمينا الزجاجية، والمواد الحرارية الخاصة، حيث تظهر خصائص كهربائية عازلة ممتازة، واستقرار حراري جيد، وعزلًا كهربائيًا ممتازًا، إضافة إلى أداء ميكانيكي ممتاز ومقاومة فائقة ضد الأكسدة ودرجات الحرارة العالية. كما أن المنتجات الخزفية التي تحتوي على مسحوق السيليكا الكروي تصبح أكثر كثافة وأكثر مقاومة للإجهاد الحراري والتآكل، مع تحسين كبير في قوتها. وبالمثل، فإن إدخال مسحوق السيليكا الكروي في المواد الحرارية الخاصة يُظهر أيضًا خصائص ممتازة من حيث السيولة، والتكليس، والقدرة على الربط، ومليء المسام.
 
5. مواد الطلاء، حشوات الدهان
 
تلعب مسحوق السيليكا الكروي أيضًا دورًا مهمًا في مجالات الطلاء والدهانات. تجعله خصائصه الفيزيائية الفريدة واستقراره الكيميائي مادة حشو لا غنى عنها في هذه المجالات. لا تتمتع مساحيق السيليكا الكروية العالية النقاء بخصائص بصرية خاصة لا يمتلكها ثاني أكسيد السيليكون التقليدي فحسب، بل تُظهر أيضًا خصائص قوية جدًا لامتصاص الأشعة فوق البنفسجية وعكس الأشعة تحت الحمراء. إن إضافتها إلى الطلاء تساعد بشكل فعال في تشكيل تأثير عازل يحمي من الشيخوخة الناتجة عن الأشعة فوق البنفسجية والشيخوخة الحرارية، وفي الوقت نفسه تعزز خصائص العزل الحراري للطلاء. كما أن دمج مسحوق السيليكا الكروي عالي النقاء في طلاءات المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية لا يزيد فقط من صلابة الطلاء وقدرته على الالتصاق بشكل ملحوظ، بل يقلل أيضًا من درجة امتصاصه للإشعاعات فوق البنفسجية، مما يؤدي إلى إبطاء سرعة عملية المعالجة. بالإضافة إلى ذلك، فإن مساحتها السطحية الكبيرة جدًا تمنحها نشاطًا عاليًا، ما يمكنها من بناء هيكل شبكي أثناء جفاف الطلاء، مما يعزز قوة ونقاء الطلاء ويحسن قابلية الصبغة للتعليق، مما يضمن ثبات اللون على المدى الطويل. وفي مجال الدهانات والطلاءات، تعد استخدامات مسحوق السيليكا الكروي كمادة حشو وظيفية ذات أهمية كبيرة أيضًا. فهو قادر على تحسين جودة الدهانات والطلاءات بشكل فعال، وتقليل معدل الانكماش واللزوجة، بالإضافة إلى زيادة مقاومتها للتآكل وتحسين قابليتها للتخزين.
 
6. الحبر والأصباغ
 
تتميز مسحوق السيليكا الكروي عالي النقاء بانسيابية وتشحيم ممتازين، مما يتيح توزيعًا عالي الجودة وتعليقًا مستقرًا. تُستخدم مسحوق السيليكا الكروي في الحبر والأصباغ، حيث تسمح بتقليل كمية الحبر والأصباغ المستخدمة مع تحقيق قدرة تغطية عالية ولمعان جيد، بالإضافة إلى حبيبات راتنج دقيقة وتكوين طبقة فيلم متصلة ومتجانسة وناعمة للغاية، مما يؤدي إلى طباعة صور واضحة.
 
7. الأجهزة البصرية وصناعة الإلكترونيات الضوئية
 
تُستخدم مسحوق السيليكون النانوي الكروي عالي النقاء على نطاق واسع في الطحن الدقيق للأجهزة البصرية وصناعة الإلكترونيات الضوئية، وهو مناسب بشكل خاص لطحن وتلميع رقائق السيليكون أحادية البلورة والمتعددة البلورات المستخدمة في أشباه الموصلات، وكذلك أغطية وأنابيب التصوير الزجاجية، والزجاجات البصرية، والألواح الزجاجية لشاشات العرض الكريستالية السائلة (LCD وLED)، والبللورات الكهرضغطية من الكوارتز، ومواد أشباه الموصلات المركبة (مثل زرنيخيد الغاليوم والفوسفيد الإنديوم)، والمواد المغناطيسية، وغيرها من المنتجات المستخدمة في صناعة أشباه الموصلات.
 
في الوقت الحالي، تزداد بشكل ملحوظ تطبيقات مسحوق السيليكا الكروي في مجالات التكنولوجيا العالية، خاصة في صناعة تغليف الدوائر المتكاملة واسعة النطاق وصناعة لوحات الدوائر المتكاملة. وعلى الرغم من أن مسحوق السيليكا ذا الشكل الزاوي يتميز بتكاليف أقل، إلا أنه يعاني من عيوب تتمثل في سوء انسيابيته وسهولة إتلاف القوالب، مما يجعل من الصعب تلبية احتياجات الدوائر المتكاملة واسعة النطاق والفائقة الاتساع. ومع التطور السريع لتكنولوجيا الإلكترونيات الدقيقة، يتزايد الطلب في السوق على مسحوق السيليكا الكروي بشكل كبير، كما أصبحت متطلبات الجودة أكثر صرامة. وفي مواد التغليف الإيبوكسية للدوائر المتكاملة، تمثل نسبة استخدام مسحوق السيليكا ما بين 70 إلى 90% من الوزن، ومع ارتفاع درجة التكامل، يزداد الاعتماد بشكل ملحوظ على مسحوق السيليكا الكروي.
 
ثالثًا، الشركات الرئيسية المنتجة لمسحوق السيليكا الدقيق على المستوى العالمي
 
تشمل الشركات الشهيرة الأجنبية شركة ريو مورس اليابانية، وشركة كيمياء الكهرباء اليابانية المحدودة، وغيرها، بينما توجد في السوق المحلية شركات رائدة في هذا المجال مثل شركة جيانغسو لينروي للمواد الجديدة المحدودة، وشركة سوتشو جين يي لتكنولوجيا المواد الجديدة المحدودة. تلعب هذه الشركات جميعًا دورًا حيويًا وهامًا في مجالاتها الخاصة.
 
شركة تاتسوموري اليابانية
 
تأسست في أكتوبر 1963، ويقع مقرها الرئيسي في طوكيو باليابان، وهي شركة رائدة عالميًا في مجال المواد الإلكترونية. تركز الشركة على البحث والتطوير والإنتاج لمواد حشو عالية الأداء مثل ثاني أكسيد السيليكون، وتحتل بشكل خاص مكانة بارزة في سوق مساحيق السيليكا الكروية، حيث تشارك مع شركتي "نيبون إلكتريك كيميكال" و"نيسان تيتان" في الاستحواذ على أكثر من 70% من الحصة السوقية العالمية. وفي قطاع المواد الإلكترونية، تعتبر مسحوق السيليكا الكروي المنتج باستخدام طريقة التفجير باللهب منتجًا أساسيًا للشركة، يتميز بنقاوة عالية ومعامل عزل كهربائي منخفض واستقرار حراري ممتاز، وينتشر استخدامه في مجالات إلكترونية متقدمة مثل تغليف الدوائر المتكاملة وألواح النحاس ومادة التغليف الإيبوكسي. على سبيل المثال، يساعد مسحوق الزجاج VX-SP، من خلال تحسين عملية التبلور، في تعزيز الخصائص العازلة ومقاومة التآكل ومقاومة القوس الكهربائي لمادة الإيبوكسي بشكل كبير، مما يجعله مكوّنًا أساسيًا في الطلاءات الراقية ومواد تغليف الإلكترونيات.
 
تتمتع لونغ سين بمنشآت إنتاج وفروع في اليابان وماليزيا وسنغافورة والولايات المتحدة وغيرها، مما يشكل نظام سلاسل توريد يغطي آسيا وأمريكا الشمالية. وعلى سبيل المثال، حققت الشركة الفرعية في ماليزيا نموًا سنويًا في الإيرادات بنسبة 39.98% في عام 2022، مما يظهر قدرتها القوية على التوسع في السوق.
 
في مجال مسحوق السيليكون الإلكتروني عالي النقاء، تفوقت لونغسن بفضل عقود من التراكم التقني، وتمكنت من ابتكار تقنية إنتاج جزيئات دقيقة جدًا تقل عن 1 ميكرومتر، لتقود بذلك السوق الراقية إلى جانب شركات مثل يادوما. وتُستخدم منتجاتها على نطاق واسع في المكونات الأساسية للشركات الإلكترونية العالمية الشهيرة، مثل مواد تغليف أشباه الموصلات وأجهزة اتصالات الجيل الخامس ومكونات بطاريات السيارات الكهربائية الحديثة، مما يدعم بشكل غير مباشر تصنيع المنتجات الراقية لعلامات تجارية مثل آبل وسامسونغ.

 
شركة دنكا اليابانية المحدودة للصناعات الكهربائية
 
تأسست في عام 1915، ويقع مقرها الرئيسي في منطقة تشوأو بطوكيو، وهي شركة شاملة تركز بشكل رئيسي على الصناعة الكيميائية، ومسجلة في السوق الرئيسية لبورصة طوكيو للأوراق المالية (رمز السهم: 4061). وحتى أبريل 2025، بلغ رأس مال الشركة المسجّل 36.998 مليار ين ياباني، ويعمل بها حوالي 6,514 موظفًا في المجموعة بأكملها، وتغطي أعمالها العديد من المجالات مثل المواد الإلكترونية والمطاط عالي الأداء وحلول البوليمر وغيرها. كما أنشأت الشركة فروعًا ومراكز بحثية وتطويرية متعددة حول العالم، بما في ذلك سنغافورة وماليزيا وفيتنام، بالإضافة إلى شنغهاي وسوتشو وتيانجين في الصين، مما شكّل شبكة إنتاج وبحث وتطوير تغطي آسيا. ولمواجهة الطلب في سوق السيارات الكهربائية المتقدمة (xEV)، قامت الشركة بإنشاء مصنع مشترك في تايلاند بطاقة إنتاجية تبلغ 11 ألف طن من أسود الأسيتيلين (من المتوقع بدء الإنتاج في عام 2026)، كما ضاعفت استثماراتها بمقدار 1.5 مرة في مشروع مساحيق نيتريد السيليكون، مما يعزز مكانتها الرائدة في مجال مواد البطاريات. وفي السنة المالية 2024 (التي انتهت في مارس 2025)، تأثرت الشركة بخسائر في أعمال المطاط النيتروبريدين التابعة لشركتها الأمريكية، مما أدى إلى صافي خسارة قدرها 12.3 مليار ين ياباني. ومع ذلك، ومن خلال إجراءات مثل بيع الأصول، تتوقع الشركة تحسناً في أدائها التشغيلي للسنة المالية 2025، مع هدف لتحقيق صافي ربح قدره 15 مليار ين ياباني. وتؤكد الإدارة على تعزيز الربحية من خلال الابتكار التكنولوجي وتحسين التكاليف، كما تخطط للحفاظ على سياسة توزيع أرباح تبلغ 100 ين ياباني للسهم الواحد. وبصفتها المصنّع الرائد عالميًا لمساحيق نيتريد السيليكون، تواصل شركة "نيبون دينكا" تحقيق اختراقات مستمرة في مجال علوم المواد بفضل تقنياتها الكيميائية التي تمتد لقرن كامل من الخبرة. وتتميز منتجاتها المتطورة مثل السيراميك عالي الأداء ومواد التبريد بأنها لا تلبّي فقط الاحتياجات العالية المستوى في قطاعات السيارات والإلكترونيات، بل توفر أيضًا حلولاً مبتكرة لمجالات الطاقة المتجددة والرعاية الصحية، مما يجعلها قوة رئيسية تدفع نحو التنمية المستدامة للمجتمع.

 
اليابان نيبون ستيل
 
الشركة الرائدة عالميًا في صناعة الصلب، مقرها الرئيسي في طوكيو، تأسست عام 1970 (من خلال اندماج شركة ياهاتا للحديد وشركة فوجي للحديد)، ثم تعززت قدرتها التنافسية العالمية بشكل أكبر بعد اندماجها مع شركة سوميتومو لصناعات المعادن في عام 2012. وحتى عام 2025، تم إدراج الشركة في بورصة طوكيو للأوراق المالية (رمز الأسهم: 5401)، وتغطي أعمالها مجالات مثل تصنيع الصلب والخدمات الهندسية وتطوير المواد الجديدة. وفي السنة المالية 2024 (التي تنتهي في مارس 2025)، تأثرت الشركة بضعف الطلب العالمي على الصلب، مما أدى إلى انخفاض صافي الربح بنسبة 20.8% ليصل إلى 549.4 مليار ين ياباني، لكنه ظل أعلى من التوقعات. ومن المتوقع أن يصل صافي الربح للسنة المالية 2025 إلى 300 مليار ين ياباني، ويرجع ذلك أساسًا إلى تكاليف توقف المعدات وضعف الطلب في السوق. تقوم الشركة من خلال شركتها الفرعية «نيبون ستيل آند سوميكين ماتيريالز كو.، ليمتد بي ميكرون كو.» بإجراء الأبحاث والإنتاج لمادة مسحوق السيليكا الدقيق، وهي أول شركة في العالم تستخدم تقنية الرذاذ الحراري لتحقيق الإنتاج الصناعي الكبير لجزيئات دقيقة كروية الشكل. تعتمد هذه التقنية على إذابة حجر السيليكا عند درجات حرارة عالية، ثم استخدام قوى التوتر السطحي لتحويله إلى شكل كروي. تتميز مساحيق السيليكا الكروية الناتجة بخصائص مثل التشتت الفردي والنعومة العالية على السطح وسهولة التدفق، بالإضافة إلى خصائص مثل ثابت عازل منخفض ومعامل تمدد حراري منخفض وعزل كهربائي عالي وأداء ممتاز في مقاومة الحرارة والتأكسد. تصل نقاء المنتجات إلى أكثر من 99.9%، كما تصل نسبة نقاء SiO₂ في بعض الطُرز (مثل سلسلة HS) إلى 99.99%، مع مستويات إشعاعية منخفضة جدًا تلبي المتطلبات الصارمة المتعلقة بثباتية المواد المستخدمة في تعبئة الدوائر المتكاملة الكبيرة الحجم. تسيطر «نيبون ستيل» بالتعاون مع شركتي «ريوغوسن» اليابانية و«إلكتروتشيم» على أكثر من 70% من سوق مساحيق السيليكا الكروية عالميًا، خاصة في قطاع المساحيق الإلكترونية الفائقة الجودة، حيث توجد عوائق تقنية كبيرة تحول دون دخول منافسين آخرين.
 
اليابان أدمافين
 
الشركة الوحيدة في العالم التي تحقق إنتاجًا واسع النطاق لمسحوق السيليكا الكروي بحجم أصغر من 1 ميكرومتر، حيث تعتمد على عملية الصهر التي تتضمن إذابة حجر السيليكا بدرجة حرارة عالية واستغلال قوة التوتر السطحي لتشكيل كريات. تتميز منتجات سلسلة ADMAFUSE التي تنتجها هذه الشركة بتوزيع ضيق جدًا لحجم الجسيمات (D50 = 0.8-30 ميكرومتر) ودرجة كروية تبلغ 0.95 أو أعلى، مع نقاء يتجاوز 99.99% وكثافة إشعاعية منخفضة للأشعة α تقل عن 1 جزء في البليون. تُستخدم هذه المساحيق فائقة النعومة في عمليات التعبئة المتقدمة (مثل Chiplet وHBM)، حيث تساعد على تحقيق خسائر ديإلكتريك منخفضة (Dk < 3.0) ومعدلات تعبئة مرتفعة (>85%)، مما يساهم بشكل فعال في تقليل معامل التمدد الحراري للرقائق وتحسين كفاءة نقل الإشارات. تعتبر مساحيق السيليكا الكروية بحجم أقل من 1 ميكرومتر التي تنتجها شركة يادوما مادة أساسية في تقنيات التعبئة ثنائية الأبعاد وثلاثية الأبعاد، حيث تُستخدم لملء الفجوات الدقيقة بين الرقائق واللوحات الأساسية، مما يدعم العمليات التصنيعية المتقدمة لدى كبار مصنعي الرقاقات مثل TSMC وسامسونغ. في مواد التعبئة الإيبوكسية (EMC)، تمثل منتجات يادوما أكثر من 60% من السوق، خاصة في تطبيقات تعبئة وحدات المعالجة المركزية (CPU) ووحدات معالجة الرسوميات (GPU) الراقية، حيث تصل حصتها إلى أكثر من 80%. أما في ألواح النحاس المغلفة (CCL) المستخدمة في محطات 5G ومراكز البيانات، يمكن لمساحيق السيليكا الكروية من يادوما التحكم في ثابت العزل الكهربائي (Dk) بحيث لا يتجاوز 2.8، مع خسائر نقل منخفضة (Df) تقل عن 0.002، مما يلبي احتياجات الشركات الكبرى مثل هواوي وZTE لنقل الإشارات بسرعات عالية. تسيطر يادوما على أكثر من 90% من سوق مساحيق السيليكا الكروية بحجم أقل من 1 ميكرومتر، وتتقاسم مع شركتي ريوسن وإلكتروتشيم اليابانيتين الزعامة العالمية في الأسواق الراقية، حيث تصل الحصة السوقية المشتركة لهن إلى أكثر من 70%. إن الحواجز التقنية العالية التي تتمتع بها يادوما تجعل تقدم الشركات المحلية في استبدال الواردات في هذا المجال بطيئًا للغاية، ولا تزال القلة القليلة من الشركات المحلية، مثل لينروي شينغتساي، قادرة جزئيًا على استبدال المنتجات ذات الحجم الأكبر من 5 ميكرومترات فقط.
 
شركة جيانغسو ليانروي للمواد الجديدة
 
إتقان العديد من عمليات إعداد مسحوق السيليكون الصوبي الكرة الشكل، مثل طريقة الانصهار باللهب وطريقة الأكسدة عند درجات الحرارة العالية، كما سيتم تقديم طلب براءة اختراع في عام 2025 لمسحوق سيليكون صوبي كروي منخفض للغاية في فقدان العازلية (براءة اختراع CN لمسحوق السيليكون CN119954165A)، مما يُمكن من خفض فقدان العازلية إلى مستوى رائد في الصناعة.
 
تطبيقات المنتج: تُستخدم مسحوق السيليكا الكروي بحجم الميكرومتر/النانومتر (D50 = 1-30 ميكرومتر) على نطاق واسع في تغليف أشباه الموصلات (تشكل المواد البلاستيكية الإيبوكسية أكثر من 70%)، وفي لوحات النحاس ذات التردد العالي والسرعة العالية (اللوحات المستخدمة في محطات 5G)، وكذلك في مواد توصيل الحرارة لبطاريات الطاقة الجديدة.

 
جيانغسو ياك تكنولوجي (هوا في الإلكترونيات)
 
الميزات التقنية: تركز على البحث والتطوير لمسحوق السيليكا الكروي منخفض ألفا، حيث تقل كثافة إشعاعات ألفا للمنتج عن 0.1 جزء في البليون، مما يلبي المتطلبات الصارمة لاستقرار المواد في التعبئة والتغليف المتقدمة (Chiplet، HBM).
 
تخطيط القدرة الإنتاجية: سيتم إطلاق الجيل الجديد من مسحوق التعبئة منخفضة ألفا في عام 2024، بطاقة إنتاج سنوية تصل إلى 20 ألف طن، وتضم كبرى العملاء مثل شركة سوميتومو إلكترونيك وشركة هيتاشي كاساي وغيرها من الشركات العالمية الرائدة في مجال مواد التغليف البلاستيكية.
 
أنهوي ييشيتونغ
 
اختراق تقني: ابتكار ذاتي لمسحوق كروي مصنوع من ثاني أكسيد السيليكون المجوف، بثابت عازل (Dk) ≤2.8، وفقدان عازل (Df) ≤0.002، توازي في الأداء مع منتجات شركة أدوما اليابانية.
 
مجالات التطبيق: دخول المنتج إلى سلسلة توريد محطات 5G الخاصة بشركة هواوي، بالإضافة إلى تحقيق حصة سوقية عالمية تصل إلى 35% في مجال مواد الطلاء المستخدمة في بطاريات الليثيوم، مع التعاون العميق مع شركة نينغدي تايمز وسامسونغ إس دي آي.
 
الاستثمار في البحث والتطوير: بلغت نسبة مصاريف البحث والتطوير أكثر من 8% في عام 2024، مع التركيز على تطوير مسحوق السيليكون النانوي الكروي (D50 = 0.5-1 ميكرومتر)، بهدف استخدامه في تعبئة رقائق الكم.
 
سوتشو جين يي للمواد الجديدة
 
تأسست في عام 2005، وتكرس جهودها لتوفير حلول متطورة لتطبيقات المواد الجديدة من المساحيق غير العضوية وغير المعدنية عالية الجودة. وهي شركة وطنية رائدة في مجال التكنولوجيا العالية تجمع بين البحث والتطوير والإنتاج والمبيعات والخدمات التقنية. تشمل تقنيات جيني يي شين كاي لإعداد مسحوق السيليكون الكروي: تقنية إعداد السيليكون الكروي باستخدام اللهب، وتقنية إعداد السيليكون الكروي بالحرق المباشر، وتقنية إعداد السيليكون الكروي بالتخليق الكيميائي. كما ابتكرت الشركة عالميًا تقنية التخليق الكيميائي للسيليكون الكروي، ما سمح لها بتجنب القيود الناجمة عن براءات الاختراع الأجنبية. ومن المقرر أن يبدأ مشروع تشونغتشينغ يونيانغ الذي تبلغ طاقته الإنتاجية 20 ألف طن من مواد الوظائف الإلكترونية الفاخرة بالإنتاج في مارس 2025، وسيركز بشكل رئيسي على إنتاج مسحوق السيليكون الكروي منخفض الخسائر المستخدم في ألواح النحاس المطلية (Dk ≤ 3.0). بالإضافة إلى ذلك، أنشأت جيني يي شين كاي مختبرات مشتركة مع هواوي وشركة الصين لعلوم الإلكترونيات والاتصالات لتطوير الجيل القادم من مواد الاتصالات عالية السرعة، وقد حصلت منتجاتها بالفعل على شهادات مطابقة لمعايير السيارات.
 
تُعتبر مسحوق السيليكا الكروي مادة صناعية وظيفية أساسية، وتتمتع بآفاق واسعة جدًا للاستخدامات السوقية، مع إمكانات كبيرة لنمو الصناعة. ووفقًا للإحصائيات، يُقدَّر الطلب العالمي السنوي الإجمالي على مختلف أنواع مسحوق السيليكا الكروي بأكثر من 500 ألف طن بشكل متحفظ، فيما تبلغ القيمة السوقية الإجمالية حوالي 40 مليار يوان، ويحافظ النمو السنوي للسوق على مستوى يقارب 20%. ومع ذلك، تحتل الشركات الأجنبية حاليًا مركزًا مهيمنًا في سوق مسحوق السيليكا الكروي، ولذلك فإن التغلب على العقبات التقنية وتحقيق الابتكار الذاتي أصبح أمرًا بالغ الأهمية. وبسبب احتكار وإغلاق الشركات المصنعة الأجنبية مثل اليابان والولايات المتحدة لأجهزة ومعدات الإنتاج الخاصة بمسحوق السيليكا الكروي والتكنولوجيا المرتبطة بها، تعتمد الصين منذ فترة طويلة على الواردات في مجال مساحيق السيليكا الكروية عالية الجودة، مما أدى إلى تباطؤ نسبي في تطوير معدات وتقنيات الإنتاج المحلية. ومع ذلك، ومع الانتعاش المتنامي لقطاعات الدوائر المتكاملة شبه الموصلة والأجهزة الكهربائية والإلكترونية في بلادنا، يتزايد الطلب في السوق على مساحيق السيليكا الكروية الفاخرة بمعدل مذهل. ولتلبية هذا الطلب الكبير، من الضروري التوصل إلى تقنيات إنتاج متقدمة لمساحيق السيليكا الكروية عالية الجودة، وبالتالي كسر الاحتكار طويل الأمد الذي تمارسه المنتجات الأجنبية، وهو ما يشكل أهمية حيوية لتطوير قطاعات الدوائر المتكاملة شبه الموصلة والأجهزة الكهربائية والإلكترونية في بلادنا.
 
حاليًا، تشهد صناعة مساحيق السيليكا الدقيقة محليًا نمطًا يتمثل في "هيمنة الشركات الرائدة على القطاعات الراقية، مع سرعة ملاحقة الشركات الناشئة الجديدة". وتبرز شركات مثل ليانرو للمنتجات الجديدة وشركة هوافي للإلكترونيات من حيث تكرار التكنولوجيا وتوسيع الطاقة الإنتاجية، مما يساعد تدريجيًا على كسر احتكار الشركات اليابانية. كما تمكنت شركتا جينيو للمنتجات الجديدة وويشي تونغ من تحقيق إحلال الواردات من خلال اتباع مسارات تقنية متميزة. ومن جهة أخرى، تعتمد القوى الإقليمية مثل مشروع سانمنشيا على المزايا السياسية لتسريع إطلاق طاقتها الإنتاجية. وفي المستقبل، ومع تطور تقنيات الجيل الخامس والذكاء الاصطناعي والطاقة الجديدة، يتعين على الشركات المحلية تحقيق اختراقات مستمرة في مجالات مثل المساحيق فائقة النعومة (أقل من 1 ميكرومتر) ومواد الترددات العالية السرعة، بالإضافة إلى تعزيز التصنيع الأخضر والتعاون عبر سلسلة التوريد، وذلك لمواجهة المنافسة الدولية ومواكبة التطورات المتزايدة في احتياجات السوق.