碳化硅(SiC)作為一種性能優(yōu)異的結(jié)構(gòu)陶瓷材料,因其高密度、高熱導率、大彎曲強度、高彈性模量,以及優(yōu)異的耐腐蝕、耐高溫性能,被廣泛應(yīng)用于各類對結(jié)構(gòu)性能要求極高的工業(yè)場景中。
而要制造出性能可靠的碳化硅陶瓷制品,首先就離不開一款“靠譜”的碳化硅粉體。近日,中國粉體工業(yè)萬里行團隊走進了一家長期專注于陶瓷級碳化硅微粉的企業(yè)——濰坊凱華碳化硅微粉有限公司。今天就讓我們一起看看,凱華是如何把一顆顆微小的碳化硅顆粒,變成一件件高性能陶瓷的“底氣”。
萬里行團隊與凱華辛國棟總經(jīng)理合影
從反應(yīng)燒結(jié)到重結(jié)晶,顆粒控制是關(guān)鍵
凱華碳化硅的故事始于2003年,從一家接手于國企的老廠起步,初期也做制品,但隨著碳化硅微粉需求的快速增長,企業(yè)最終堅定聚焦原料方向,如今月產(chǎn)穩(wěn)定在800噸,設(shè)計產(chǎn)能超過千噸,在陶瓷級碳化硅微粉這一細分領(lǐng)域已位居前列。
凱華的微粉產(chǎn)品線覆蓋反應(yīng)燒結(jié)、無壓燒結(jié)、重結(jié)晶、復合材料等多種應(yīng)用場景,并根據(jù)用途調(diào)整顆粒級配,精準控制堆積密度與燒結(jié)密度。例如在反應(yīng)燒結(jié)應(yīng)用中,優(yōu)化后的粉體可使陶瓷件密度達到 3.12?g/cm3,接近無壓燒結(jié)水平,游離硅含量也控制在接近國際先進水平;而無壓燒結(jié)粉,為滿足日本客戶的高標準,不僅純度達 99.2?wt%,壓實密度達 1.72?g/cm3,燒結(jié)制品密度可達 3.15?g/cm3;在重結(jié)晶領(lǐng)域,凱華從分析進口材料入手,從原料選擇到顆粒整形和粒度優(yōu)化逐步攻克技術(shù)難題,將粗粉的振實密度提升至 2.004?g/cm3。
值得一提的是,凱華不僅是一家材料供應(yīng)商,更像是陶瓷工藝的“技術(shù)顧問”——不僅能協(xié)助客戶制備樣件,甚至參與燒結(jié)調(diào)試。只要使用凱華的微粉產(chǎn)品,技術(shù)人員都能隨時提供支持。這種延伸服務(wù)背后,是他們多年來持續(xù)深耕粉體工藝以及鉆研終端制品的技術(shù)積累,也讓他們贏得了眾多頭部客戶的長期合作。
10年前就開始研究3D打印微粉
當行業(yè)還未重視3D打印時,凱華就與高校合作研究3D打印用粉顆粒形貌與分布,很好地打好了地基。隨著設(shè)備廠商對碳化硅3D打印粉提出更高要求,凱華早已準備好從顆粒級配著手,逐步實現(xiàn)從2.7g/cm3、2.8g/cm3,甚至逼近3.0g/cm3的燒結(jié)密度。
交流途中,辛總為萬里行團隊展示了一個哪吒擺件,那正是使用凱華3D打印用碳化硅微粉制備的3D打印件,燒結(jié)密度已接近3.0g/cm3,被視為行業(yè)突破。凱華認為:3D打印是碳化硅應(yīng)用的下一場“工藝革命”,他們愿意投入時間和實驗去啃下這塊硬骨頭。
密度接近3.0g/cm3的3D打印碳化硅擺件
從陶瓷到研磨拋光的新嘗試
除了傳統(tǒng)陶瓷粉,凱華還新上線了一條精密研磨碳化硅粉體生產(chǎn)線,覆蓋1200號~3000號產(chǎn)品,面向半導體切割、研磨塊等場景。該產(chǎn)品對大顆??刂朴葹閲揽粒に嚥捎?/span>水分法溢流分級,從設(shè)計到調(diào)試花了半年,算是剛剛投產(chǎn)。
這與原有陶瓷粉體的生產(chǎn)邏輯完全不同——分級方式不同、顆粒卡斷要求高、工藝控制更細致。凱華正在努力把這條線做扎實,也代表他們未來的新可能。
結(jié)語
在凱華眼中,粉體不是終點,而是“性能的起點”。無論是純度、粉體壓實密度、游離硅含量、甚至是陶瓷制品的抗彎強度等參數(shù),他們都希望客戶能不斷提出更高要求,讓這些挑戰(zhàn)使得讓凱華不斷向前。
接下來,中國粉體工業(yè)萬里行也將繼續(xù)腳步,為大家?guī)砀嘀档藐P(guān)注的優(yōu)秀企業(yè)故事。
中國粉體工業(yè)萬里行
作者:粉體圈
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