氮化硅(Si3N4)的優異性能使其在新能源汽車、航空航天、電子信息等領域具有廣闊的應用前景,而氮化硅粉的性能是影響氮化硅坯體成型、燒結的關鍵因素,對最終氮化硅陶瓷產品的致密度、力學性能等都具有重要影響。
我國對氮化硅粉的研究起步較早,但受限于市場空間及下游應用,局限于少量結構陶瓷市場,并未引起國內在氮化硅粉體性能上的更全面深入研究。近十年光伏市場興起拉動了光伏用氮化硅粉的擴張,以及在陶瓷軸承和新能源汽車用散熱基板的應用逐步擴大,氮化硅才真正引起國內企業大范圍的投資關注。
小編了解到,當前國產氮化硅粉在一些常規結構陶瓷領域,如鑄鋁用升液管、光伏用結構件、熱電偶保護罩、發熱體等應用上基本可以滿足要求,但在一些高端領域,例如高導熱、極端環境性能要求等,仍舊比較依賴進口。許多新老氮化硅粉企業都鉚足勁投入高性能氮化硅粉的產品研發,可以說正處于一種“誰跑得快誰就冒頭”的黃金發展前奏時期。
青島瓷興新材料有限公司就是國內近幾年發展最強勁的高性能氮化硅粉企業之一,具備產能大、市場口碑好、技術實力強、設備規模大、品質控制好等優點,為了深入了解瓷興的氮化硅粉的研發生產水平,小編對瓷興副總經理兼營銷總監陸宇先生(原煙臺同立高科粉體事業部總經理)進行了采訪。
瓷興副總經理兼營銷總監陸宇
青島瓷興新材料有限公司成立于2018年,由中科院院士成會明擔任首席科學家,依托清華大學先進陶瓷與精細工藝國家重點實驗室,與中科院上海硅酸鹽研究所、武漢理工大學淄博先進陶瓷研究院、佛山(華南)新材料研究院等科研機構進行廣泛的產學研合作,具備實力深厚的研發力量。
瓷興總經理崔巍博士曾于2009年在清華大學材料學院開展博士課題研究,主要從事高性能硅基陶瓷粉體的制備及其產業化,曾主持并參與博士后面上基金、博士后特別資助、國家自然科學基金等多項支持,發表過十余篇SCI論文,申請并授權了十余項發明專利。曾獲清華大學優秀博士后,中國博士后創新創業大賽金獎等榮譽。瓷興專注于高性能氮化硅粉的生產研發,可年產600噸,擁有自主研發并不斷升級的燃燒合成技術,客戶分布廣泛,遠銷海外,其產品廣泛應用于電子導熱、LED 熒光粉、光伏發電、新能源汽車、風力發電、鑄鋁等多個領域。
不斷升級的燃燒合成技術
燃燒合成法,又名自蔓延,具有高效節能、工藝簡單和生產周期短等優點,由于燃燒波通過試樣時產生的高溫,可將易揮發雜質排除,使產品純度提高。同時燃燒過程中有較大的熱梯度和較快的冷凝速度,有可能形成特定相,易于從一些原料轉變為另一種產品。
目前國內也有幾家企業采用這種工藝,其中瓷興是燃燒合成制備氮化硅粉規模最大、產業化最穩定的一家,在技術上已經大幅領先以同立為代表的傳統燃燒合成企業。
自蔓延合成法
據陸總介紹,瓷興的燃燒合成技術由崔博士帶領的技術研發團隊不斷進行產品優化并針對不同應用領域進行定制化開發,目前的燃燒合成技術已經升級四代,能適應多種應用需求的定制,易于不同種類產品的快速轉化。相比于硅粉氮化法等工藝,瓷興的燃燒合成技術可大幅縮短生產周期,提高生產效率5~6倍。
不同應用需求的定制化開發
國內的氮化硅企業極少有專門投入研發精力進行材料的應用研究,這也是當前與國外的材料開發有一定差距的地方。材料的應用研究是機械部件、電子元件等下游產品失效分析的基礎,可以從應用需求上指導材料的改進發展。除了原料的質量控制,對應用研究的不足往往是國內的材料產品難以滿足細分領域的高端精細化產品需求的根本原因。
瓷興正是深知材料應用研究的重要性,投入了大量的資金和研發力量對各種細分領域所適配的氮化硅粉進行定制化產品開發,例如熒光粉用粉、光伏脫模用粉、陶瓷結構件用粉、鑄鋁行業用粉、軸承球用粉、研磨球用粉、導熱基板用粉等多種下游應用領域,專項開發,充分發揮特有燃燒合成技術快速迭代升級的優勢。
瓷興部分氮化硅粉產品
“高性能粉體并不是要一味追求單一指標,而是要綜合性能更合適。”這是瓷興進行粉體定制化開發始終貫徹的原則。
此外,瓷興對于硅粉原料會進行一定的加工提純,以更適配高性能氮化硅粉的產品研發生產需求。
產品質量嚴格把控,檢測設備國內最全
在采訪中,陸總提到了過去在煙臺同立高科的多年工作經歷,作為中國氮化硅粉體在光伏行業的開拓者,完成了讓光伏脫模劑徹底擺脫進口依賴,全面國產化的進程。在光伏用氮化硅粉占領市場主流的時候,同立建立了完善的質量檢測體系以及銷售精英團隊,但市場的變化和技術轉型難題讓同立面臨危機,而如今,伴隨瓷興全面收購同立氮化硅粉體事業部,原同立高科的部分資源并入瓷興,可謂是天作之合的強強聯手。
瓷興最核心的是強大的技術研發能力,如今有同立發展多年的生產管理體系以及銷售團隊等后備力量加入,實現了綜合實力的進一步提升,鞏固了行業領先地位。
陸總介紹到,瓷興如今的檢測設備是國內氮化硅粉領域最齊全的,產品的內控要求和企業標準相較于行業標準更高,保證粉體質量的穩定性和一致性達到行業領先水平。
瓷興部分檢測設備一覽
氮化硅粉制備技術的發展突破離不開材料合成原理及過程控制的理論支撐,更需要對基于下游應用的性能需求與實際產品問題的深入研究,對于這兩點,瓷興已是功底深厚,有著前瞻性視野,走在行業前列。與此同時,想要做好產業化生產、規模化經營,也要依托于完善的生產質量管理體系及專業的銷售力量,在這些方面,瓷興同樣是不落人后,一步步穩步發展,充實力量,逐漸從一個初創企業實現快速發展。
瓷興之名,寄托著“復興陶瓷”的美好愿景,期待瓷興在高性能氮化硅粉體領域開辟出一條錦繡之路!
粉體圈 小吉
作者:粉體圈
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