美国仍在制造波音飞机、重型航母、等尖端设备，为何说美国制造业衰落了？

美国仍然是制造业大国。说美国制造业衰落了，其实并不准确。目前美国制造业的年产值不如中国的高，但美国仍是全球制造业产值第二高的国家，仅次于中国。

说美国制造业衰落了，应该是指制造业产值在美国经济中所占的比重下降了。由于近几十年来美国大力发展服务业、金融业和娱乐产业等等，与20世纪上半期相比，美国制造业产值在全部经济产值中所占的比例确实下降了。

同时，美国放弃了很多低端制造业，例如制造衣服、鞋子等服装的制造业，制造电视、冰箱和洗衣机等家电的制造业等等，美国觉得这些制造业属于劳动密集型产业，产出的附加值低，赚的钱太少，所以就不搞了，留给中国等其他国家去搞，它自己则大力发展航空、半导体、军工等高端制造业，因为这些高端制造业更赚钱。

所以就产生了这样的现象：中国生产几亿双袜子，才能换来美国一架波音飞机。这就是在全球产业链上所处的位置不同所导致的结果。

不过，近年来美国发现，只侧重发展高端制造业，也会产生一些消极影响。比如，高端制造业技术密集，所需劳动力少，因此无法有效增加就业。同时，钢铁业和煤炭产业等低端制造业由于得不到发展，导致很多这些领域的工人失业，一些州县的经济也受到了严重影响，产生了所谓的铁锈地带。这些铁锈地带的失业工人们生活困苦，产生了很多不满。特朗普在2016年大选时，就准确地抓住了这一点，提出了发展美国的制造业等煽动人心的口号，去拉拢这些地方的选民，这为他最终胜选起了很大作用。

另外，属于低端制造业的许多医疗用品生产不足，结果在新冠疫情袭来时，美国就发现医疗物资严重不足。

因此，美国现在也在调整政策，向本土制造业投入更多的资源。

但是，资本是逐利的。如果低端制造业不赚钱，美国也没有多少人愿意去搞，政府的各种优惠政策和补贴虽然能提供一时的激励，但恐怕不是长久之计。因此，美国的这些调整应该无法撼动中国第一制造业大国的地位。

氮化硅，固体的Si3N4是原子晶体，是空间立体网状结构，每个Si和周围4个N共用电子对，每个N和周围3个Si共用电子对，空间几何能力比较强的话你可以自己想象一下......大体上是和金刚石中的碳原子结构类似，不过是六面体又称六方晶体。

是一种高温陶瓷材料，硬度大、熔点高、化学性质稳定 工业上常常采用纯Si和纯N2在1300度制取得到。

氮化硅是由硅元素和氮元素构成的化合物。在氮气气氛下，将单质硅的粉末加热到1300-1400°C之间，硅粉末样品的重量随着硅单质与氮气的反应递增。在没有铁催化剂的情况下，约7个小时后硅粉样品的重量不再增加，此时反应完成生成Si3N4。除了Si3N4外，还有其他几种硅的氮化物（根据氮化程度和硅的氧化态所确定的相对应化学式）也已被文献所报道。比如气态的一氮化二硅（Si2N）、一氮化硅（SiN）和三氮化二硅（Si2N3)。这些化合物的高温合成方法取决于不同的反应条件（比如反应时间、温度、起始原料包括反应物和反应容器的材料）以及纯化的方法。

Si3N4是硅的氮化物中化学性质最为稳定的（仅能被稀的HF和热的H2SO4分解），也是所有硅的氮化物中热力学最稳定的。所以一般提及“氮化硅”时，其所指的就是Si3N4。它也是硅的氮化物中最重要的化合物商品。

在很宽的温度范围内氮化硅都是一种具有一定的热导率、低热膨胀系数、d性模量较高的高强度硬陶瓷。不同于一般的陶瓷，它的断裂韧性高。这些性质结合起来使它具有优秀的耐热冲击性能，能够在高温下承受高结构载荷并具备优异的耐磨损性能。常用于需要高耐用性和高温环境下的用途，诸如气轮机、汽车引擎零件、轴承和金属切割加工零件。美国国家航空航天局的航天飞机就是用氮化硅制造的主引擎轴承。氮化硅薄膜是硅基半导体常用的绝缘层，由氮化硅制作的悬臂是原子力显微镜的传感部件。 可在1300-1400°C的条件下用单质硅和氮气直接进行化合反应得到氮化硅： 3 Si(s) + 2 N2(g) → Si3N4(s) 也可用二亚胺合成 SiCl4(l) + 6 NH3(g) → Si(NH)2(s) + 4 NH4Cl(s) 在0 °C的条件下 3 Si(NH)2(s) → Si3N4(s) + N2(g) + 3 H2(g) 在1000 °C的条件下 或用碳热还原反应在1400-1450°C的氮气气氛下合成： 3 SiO2(s) + 6 C(s) + 2 N2(g) → Si3N4(s) + 6 CO(g) 对单质硅的粉末进行渗氮处理的合成方法是在二十世纪50年代随着对氮化硅的重新“发现”而开发出来的。也是第一种用于大量生产氮化硅粉末的方法。但如果使用的硅原料纯度低会使得生产出的氮化硅含有杂质硅酸盐和铁。用二胺分解法合成的氮化硅是无定形态的，需要进一步在1400-1500°C的氮气下做退火处理才能将之转化为晶态粉末，二胺分解法在重要性方面是仅次于渗氮法的商品化生产氮化硅的方法。碳热还原反应是制造氮化硅的最简单途径也是工业上制造氮化硅粉末最符合成本效益的手段。

电子级的氮化硅薄膜是通过化学气相沉积或者等离子体增强化学气相沉积技术制造的: 3 SiH4(g) + 4 NH3(g) → Si3N4(s) + 12 H2(g) 3 SiCl4(g) + 4 NH3(g) → Si3N4(s) + 12 HCl(g) 3 SiCl2H2(g) + 4 NH3(g) → Si3N4(s) + 6 HCl(g) + 6 H2(g) 如果要在半导体基材上沉积氮化硅，有两种方法可供使用： 利用低压化学气相沉积技术在相对较高的温度下利用垂直或水平管式炉进行。 等离子体增强化学气相沉积技术在温度相对较低的真空条件下进行。 氮化硅的晶胞参数与单质硅不同。因此根据沉积方法的不同，生成的氮化硅薄膜会有产生张力或应力。特别是当使用等离子体增强化学气相沉积技术时，能通过调节沉积参数来减少张力。

先利用溶胶凝胶法制备出二氧化硅，然后同时利用碳热还原法和氮化对其中包含特细碳粒子的硅胶进行处理后得到氮化硅纳米线。硅胶中的特细碳粒子是由葡萄糖在1200-1350°C分解产生的。合成过程中涉及的反应可能是： SiO2(s) + C(s) → SiO(g) + CO(g) 3 SiO(g) + 2 N2(g) + 3 CO(g) → Si3N4(s) + 3 CO2(g) 或 3 SiO(g) + 2 N2(g) + 3 C(s) → Si3N4(s) + 3 CO(g) 作为粒状材料的氮化硅是很难加工的——不能把它加热到它的熔点1850°C以上，因为超过这个温度氮化硅发生分解成硅和氮气。因此用传统的热压烧结技术是有问题的。把氮化硅粉末粘合起来可通过添加一些其他物质比如烧结助剂或粘合剂诱导氮化硅在较低的温度下发生一定程度的液相烧结后粘合成块状材料。但由于需要添加粘合剂或烧结助剂，所以这种方法会在制出的块状材料中引入杂质。使用放电等离子烧结是另一种可以制备更纯净大块材料的方法，对压实的粉末在非常短的时间内进行电流脉冲，用这种方法能在1500-1700°C的温度下得到紧实致密的氮化硅块状物。

信息处理能力上的巨大差距是致命的，各位都不知道商用处理器+加固机柜即可解决吗？

越是特殊用途的芯片，考虑的更多的不是制程的先进，而是制品的可靠。所谓5nm顶级芯片就是个过度消费的伪概念。目前的战争中这类芯片处于绝对不会用的地位，一个电磁脉冲，全部都会失效。俄罗斯的IC工艺更加落后，这并不妨碍军备的发展。美军并不会害怕高度科技化的对手，他们只害怕高度政治化的对手。这一点，从他们的文宣里面暴露的很充分。

在芯片制造的环节，比如台积电和中芯，它们技术上的差距最大的是不是就是光刻机？假如中芯能拿到和台积电一样的光刻机，差距是不是能快速缩小？或者说在制造环节，除了光刻机这个工具以外有什么东西是芯片厂自己的技术核心呢？

1，最大差距不是光刻机，而且工艺技术，也就是用光刻机等一系列设备把芯片做出来的水平。你做饭光靠菜刀先进就行了吗？半导体工艺涉及到物理，化学，材料，机械，电子，计算机等多学科的模拟，计算和实践应用。你 *** 作设备做工艺报出来的是信号和数据，工程师需要对数据进行分析，再设计实验，调整参数。这就是提高工艺的过程。

2，光刻工艺和沉积，离子注入，刻蚀，CMP等一系列工艺组成了半导体制造工艺。而这些工艺的设备基本上都被欧美日垄断，国产化不到20%。

3，中芯国际的193DUV光刻机目前做到N7完全够用。

4，在其他很多设备方面，比如刻蚀设备，缺陷检测设备，中芯国际拥有的设备的先进程度都是最新款的，和台积电N5的设备水平相当。做不好芯片就像一个大厨光有菜刀没有厨艺一样。

半导体制造商的核心技术就是它的工艺，业内称之为“recipe”，反映在设备上就是由一系列参数组成的模型/程序。设备会根据这模型/程序去计算，指挥设备来完成工艺。如果设备不稳定，比如recipe算出来的东西过一段时间就飘得厉害，对制程是非常有害的。所以这么精密娇贵的设备能保持很好的稳定性也是非常重要的。

说白了就是手机，电脑所需要的极致工艺芯片对现代武器所需的芯片有巨大的技术余量。至少在当下130纳米与5纳米之间让武器效能的提升有限，反而让其可靠性，稳定性有所下降，一味的追求极致制程对于武器制造来说这基本上是得不偿失的举措。如果真有大效果，各个武器大国都会加大投入，往里面砸大钱。

至于你说的航发芯片提升也就是在保证可靠性前提下做的随大流的技术迭代。毕竟谁也无法确定未来芯片工艺是否会极大的影响武器效能。军事上的可靠性感觉还包括应对电磁波干扰的能力，理论上说一定强度的电磁波会在电子元件内部产生感应电流，然后感应电流大到一定程度会对半导体元件产生击穿效应，如果是热击穿的话可能芯片直接就废了。

电磁干扰应该分成电场辐射噪声和磁场辐射噪声，具体表现在MOS里面的噪声电流。一般来说，因为工作频率高，射频模块应该都会带阻挡，吸收电磁波的屏蔽结构，来降低板子上不同模块之间的电磁干扰。

打个比方，假如美军一个飞机技术定型的时候最先进的计算机用的是486，那它就用486，过了二十年有了四核了也不会再换，因为不能保证换了这一个件会不会造成连锁反应，比如不兼容啥的；而我们的飞机研发的晚，那会最先进的电脑用的是奔腾，那我们的飞机用的就是奔腾。台积电目前协助美国生产F-35战机运算芯片，同时也是美国多家科技巨头Apple、AMD、Xilinx和Qualcomm的主要供应商。

由于芯片涉及美国核心军事科技，出于国家安全层面考量，美国政府希望台积电将军用芯片产线转移至美国，并称美国在这方面不打算退让。 这就是台积电赴美建厂的主要原因，而且还是最先进的5nm工艺， 这还只是其中冰山一角。

从侧面也反应出美国先进芯片工艺开始落后，不得不依赖东亚供应商。你说先进制程工艺对军事没用? 我怀疑美国无人机，人工智能电子对抗系统等等都用了先进制程芯片。最早的opamp就是为了破解密码而研制出来的，组成了最早的由集成电路组成的计算机。

现在破解密码用到的超级计算机的性能应该受到计算机架构设计的影响更大。就像我国的超级计算机使用的并不是最先进的数字逻辑芯片作为处理器（事实上美国应该是禁运的），但是体系结构上的特殊设计让我国的超级计算机曾经问鼎世界第一，并不是说靠处理器的性能优秀，制程先进就可以，超算是很庞大的系统工程，不是芯片的简单堆叠。当然系统这一级别我了解的不是很多，只是课上学过一些，我是做模拟集成电路的，偏向底层。

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