急需国产替代的粉体材料有奖征集,群策群力共谋发展!

发布时间 | 2023-09-27 17:46 分类 | 行业要闻 点击量 | 550
MLCC 磨料 氧化锌 氮化硅 氮化铝 氧化铝 二氧化钛
导读:在当前的产业界,“国产替代”、“卡脖子”成为备受关注的话题,在高端材料领域,以美、日、欧为代表的发达国家和地区凭借技术研发、资金、人才等优势,以技术、专利等作为壁垒,已逐步在大多数高技...

在当前的产业界,“国产替代”、“卡脖子”成为备受关注的话题,在高端材料领域,以美、日、欧为代表的发达国家和地区凭借技术研发、资金、人才等优势,以技术、专利等作为壁垒,已逐步在大多数高技术含量、高附加值的新材料产品中占据了主导地位、形成垄断态势,我国在关键核心技术等诸多方面仍受制于人。近年来,由于国外的技术封锁和出口限制,我国在一些领域逐渐打破国外垄断,实现国产化替代。


这些备受关注的先进材料领域涉及轻量化材料、航空航天材料、半导体材料、新型塑料、电子电器电容新材料、光学和电子化学品、多用途新材料等,而聚焦于粉体材料这个应用类别,则有许多关键细分领域的高端材料有待一一关注挖掘,以推动我国工业制造水平的进一步提升。

无论是新兴领域的高性能新材料,还是一些传统细分领域一直被垄断市场急需寻找国产替代的高端型号材料,均是有待突破”卡脖子“的重要一环,值得产业界关注并为之协同努力。

例如以下一些粉体材料是目前还有待突破产业技术难题的领域。

1.高性能氮化铝粉体

获得更高纯度、粒度可控、形貌均匀分散的高性能粉体是AlN制备技术的发展方向,在导热陶瓷基板、AlN单晶半导体、高纯靶材、导热填料、半导体陶瓷部件等领域,AlN粉体原料的要求远高于常规粉体,尤其是用于晶圆加工的氮化铝E-chuck和Heater,目前由屈指可数的国外企业垄断,价格高达数十万美元,国内仍是空白。

氮化铝静电吸盘

氮化铝静电吸盘

2.高性能氮化硅粉体

目前,应用于新能源汽车IGBT芯片封装的氮化硅陶瓷基板,以及在汽车轴承和风电轴承领域应用前景广泛的高性能氮化硅陶瓷轴承球,均是备受关注的先进产业,其氮化硅粉体原料不仅需要纯度高,而且还需要满足低氧、超细、高α相、一致性高等指标,目前国内粉体质量与国外产品有一定的差距,需在制备技术和装备方面进一步提升。

氮化硅陶瓷基板

氮化硅陶瓷基板

3.高容MLCC配方粉

片式多层陶瓷电容器(即MLCC)当前占据了陶瓷电容器中的九成市场,对于5G、新能源汽车产业以及未来的人工智能发展不可或缺。MLCC 成本中,陶瓷粉料占比较大,在低容MLCC产品中占比 20%-25%,高容MLCC 成品中占比高达35%-45%。其所用电子陶瓷粉料的微细度、均匀度和可靠性直接决定了下游MLCC产品的尺寸、电容量和性能的稳定。

随着MLCC产品不断向薄介质、高层数、小尺寸、大容量、高可靠性方向发展,目前国内在高端MLCC产品领域仍需打破国外技术垄断,决定MLCC产品质量的核心因素主要有三项:电介质陶瓷粉料的材料技术、介质薄层化技术、陶瓷粉料和金属电极的共烧技术,其中每一项都与陶瓷粉料密切相关。

MLCC

MLCC产品

4.半导体用CMP抛光粉

在化学机械抛光过程中,抛光液对CMP性能的影响重大,抛光液需要具备流动性好、无毒和抛光速度快等特点,其磨料的硬度、粒径、状及其在抛光液中的质量浓度等决定了磨粒的去除行为和能力。在半导体芯片制造抛光过程中,晶圆厂会根据每一步晶圆芯片平坦度的加工要求,选择符合去除率(MRR)和表面粗糙度(Ra)等指标要求的CMP抛光液,使抛光工艺中的化学反应作用和机械反应作用相互促进,来提高抛光效率和产品良率。这种定制化的高端抛光液制备,需对其核心的抛光粉磨料精益求精,有待进一步提升品质。


5.其他特殊粉体材料

谈到一些细分领域,虽并非是产值高、市场规模大的领域,但时至今日,依然有许多粉体材料被国外企业垄断。例如用于金属精密抛光的氧化铝抛光粉,国内在精抛阶段仍旧无法替代日本企业的某些型号,难以做到无划痕和切削力兼顾,产品价值相差十倍;Sasol公司生产的高纯、高分散和针对孔径、粒度、比表面等定制化的水合氧化铝,即被命名为“SB粉”的拟薄水铝石产品,至今在FCC催化等领域难以找到符合性能要求的国产替代产品;又或者例如表现出更好的光学性能和电子传输性能,适用于光电子器件、光催化剂和传感器等领域的棒状纳米氧化锌粉;采用气相法制备,具有锐钛矿和金红石两种结构的混晶型高度分散的气相二氧化钛等等,这些分布在各行各业发挥着重要作用的特殊粉体材料,均有待我们在制备方法、生产工艺、质量控制等方面进一步实现突破,以达到全方位的国产替代。

除以上举例的粉体材料,还有哪些值得我们关注的仍在被“卡脖子”的粉体材料呢?欢迎各位踊跃发言,提出来自各行各业正急需寻找国产替代的粉体材料种类或特殊型号,粉体圈真诚向各位行业同仁们征集相关信息,让我们共同努力,为推动国产材料发展进步,早日脱离被国外垄断的局面贡献一份力量!

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作者:粉体圈

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