氮化硅（Si₃N₄）陶瓷由于各方面性能較平衡，被譽(yù)為是結(jié)構(gòu)陶瓷家族中綜合性能最為優(yōu)良的一類，具有極其廣泛的應(yīng)用。比如在電動(dòng)汽車中，功率模塊的絕緣基板不僅需要絕緣導(dǎo)熱能力好，還要抵抗溫度循環(huán)，因此可靠性高的氮化硅已被豐田為首的全球領(lǐng)先車企率先投入使用；而發(fā)動(dòng)機(jī)上，絕緣的氮化硅陶瓷軸承球由于可以起到減少電流腐蝕的作用，因此在新能源汽車領(lǐng)域，氮化硅軸承取代鋼球軸承也已經(jīng)是一種趨勢。

氮化硅陶瓷軸承

總之，如此廣泛且重磅的應(yīng)用讓氮化硅成為先進(jìn)陶瓷界當(dāng)之無愧的“頭號(hào)選手”。但所謂是底層基礎(chǔ)決定上層建筑，無論是氮化硅陶瓷基板、軸承球亦或者是其他功能結(jié)構(gòu)件，其性能要達(dá)到優(yōu)良級(jí)別，關(guān)鍵就在于優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定的上游原材料的穩(wěn)定供應(yīng)——換句話說，高活性、高純氮化硅粉體原料的制備難關(guān)必須要先攻克。

目前國際上研究開發(fā)的氮化硅粉末制備方法很多，有代表性的方法是美國Dow Chemical Co.開發(fā)的SiO₂的碳熱還原氮化法，以及國際上普遍采用的硅粉直接氮化法，不過這兩種工藝方法都需要很長的氮化時(shí)間，所制備的氮化硅粉末價(jià)格也較高。

為了推動(dòng)氮化物陶瓷的規(guī)模化工程應(yīng)用，業(yè)界開始研究使用燃燒合成技術(shù)制備氮化硅粉體材料，如中國學(xué)者在經(jīng)20年積累后，已經(jīng)先后在燃燒合成裝備大型化、燃燒反應(yīng)過程調(diào)控智能化、以及燃燒合成工藝產(chǎn)品穩(wěn)定化方面，取得了一系列重要技術(shù)突破。中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所高級(jí)工程師楊增朝博士認(rèn)為，燃燒合成技術(shù)具備合成周期短、過程低能耗的特點(diǎn)，獨(dú)特的合成工藝再結(jié)合不斷優(yōu)化的粉體后處理工藝開發(fā)，非常適合生產(chǎn)高純氮化硅粉體。

燃燒合成Si₃N₄起源于俄羅斯科學(xué)院

欲知這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)展如何，在9月25-27日于廣州舉辦的“2022年全國先進(jìn)陶瓷產(chǎn)業(yè)技術(shù)與市場發(fā)展論壇”上，楊增朝博士將在題為《燃燒合成高品質(zhì)氮化硅粉體技術(shù)新進(jìn)展》的報(bào)告中，分享技術(shù)團(tuán)隊(duì)在高品質(zhì)氮化硅陶瓷軸承專用粉體、高熱導(dǎo)氮化硅陶瓷基板專用粉體制備工藝方面的新進(jìn)展。關(guān)心氮化硅粉體產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀的朋友可不能錯(cuò)過了！

關(guān)于報(bào)告人

楊增朝，材料學(xué)博士，中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所高級(jí)工程師，主要從事燃燒合成高品質(zhì)氮化硅粉體工藝及裝備研發(fā)。主持參與國家自然科學(xué)基金、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、地區(qū)重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中科院所長基金項(xiàng)目，主持參與多項(xiàng)所企合作技術(shù)轉(zhuǎn)化項(xiàng)目。目前主要專注高品質(zhì)氮化硅陶瓷軸承專用粉體、高熱導(dǎo)氮化硅基板專用粉體研發(fā)及技術(shù)服務(wù)。

2022廣州先進(jìn)陶瓷論壇會(huì)務(wù)組

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