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重磅:2024《重点新材料首批次应用示范指导目录》征求意见出炉 (先进陶瓷特别整理版)
2023年11月15日 发布 分类:行业要闻 点击量:384
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11月13日,工信部原材料工业司发布《重点新材料首批次应用示范指导目录(2024年版)》(征求意见稿),公开征求社会各界意见,要求11月24日前反馈意见。其中,先进陶瓷材料及陶瓷复合材料,以标的材料或标的原材料或重点相关材料在诸多应用领域表现抢眼,小编搜集整理如下:

材料名称

性能要求

原位自生陶瓷颗粒

铝基复合材料

(1)高强度铸造陶铝材料:抗拉强度≥410MPa,弹性模量≥85GPa,延伸率≥2%;

(2)高模量铸造陶铝材料:抗拉强度≥360MPa,弹性模量≥90GPa,延伸率≥0.5%;

(3)高塑性铸造陶铝材料:抗拉强度≥350MPa,弹性模量≥73GPa,延伸率≥14%;

(4)超高强变形陶铝材料:抗拉强度≥805MPa,弹性模量≥76GPa,延伸率≥8%;

(5)高抗疲劳变形陶铝材料:抗拉强度≥610MPa,弹性模量≥83GPa,延伸率≥6%。

铝基碳化硅

复合材料

室温热导率≥200W/(m·K),抗弯折强度≥500MPa,热膨胀系数(RT~200℃)≤9ppm/℃。

纳米陶瓷隔热

涂层材料

太阳光反射比≥90%,半球发射率≥0.87,涂层厚度0.3~0.45毫米,附着力优于1级,延展率≥30%,弹性良好,BI级防火,防腐性能良好。

高纯氧化铝

球形氧化铝粉

(1)高纯氧化铝(4N):纯度≥99.99%,比表面3~5m2/g,D500.5~20μm;

(2)高纯氧化铝(5N):纯度≥99.999%,比表面:1.7m2/g,D50:5μm,松装密度:0.27g/cm3,平均孔径:10.5nm;

(3)球形氧化铝粉:Al2O3≥99.7%,SiO2≤0.03%,Fe2O3≤0.03%,Na2O≤0.02%,EC≤10μs/cm,含湿率≤0.03%,真实密度3.85±0.1g/cm3,球化率>90%,白度≥90;

(4)高导热氧化铝粉体:产品粒径>25μm(D50),氧化钠≤0.03%,氧化铁≤0.08%,氧化硅≤0.08%,电导率≤60μs/cm。

氮化铝粉体、陶瓷件及基板

(1)高纯氮化铝粉体:氧含量<0.8wt.%;碳含量<350ppm;铁含量<10ppm,硅含量<50ppm,钙含量<200ppm;比表面积≥2.5m2/g。

(2)氮化铝陶瓷件:热导率≥180W/(m·K);抗弯强度≥350MPa;电阻率≥1014Ω·cm。

(3)高导热氮化铝基板:热导率≥200W/(m·K),抗弯强度>300MPa。

氮化硅基板

热导率≥85W/(m·K),抗弯强度>700MPa。

氮化硅陶瓷轴承球

抗弯强度≥900MPa;断裂韧性:6~7MPa·m1/2;硬度HV10≥1480kg/mm2;压碎载荷比≥40%。

氮化硼承烧板

氮化硼含量>99.5%;氧含量≤0.15%;密度1.5~1.6g/cm3

电子级超细高纯球形

二氧化硅

SiO2>99.9%,球化率≥99%,D50:0.3~3μm,电导率≤10μS/cm,烧失量≤0.2%。

喷射成型耐高温耐腐蚀

陶瓷涂层

耐温1200℃,硬度HV1100,结合强度45MPa,耐强酸强碱。

陶瓷基复合材料

(1)耐烧蚀C/SiC复合材料:密度为2.5~3.2g/cm3,室温拉伸强度≥150MPa,拉伸模量≥120GPa,断裂韧性≥10MPa·m1/2,1600℃拉伸强度≥100MPa,耐温性能≥1800℃,满足2MW/m2以上热流环境下1000s零烧蚀或微烧蚀的要求;

(2)核电用SiC/SiC复合材料:密度为2.7~2.9g/cm3,室温拉伸强度≥250MPa,拉伸模量≥150GPa,断裂韧性≥10MPa·m1/2,1200℃拉伸强度≥200MPa,导热系数≥20W/(m·K),热膨胀系数(25℃~1300℃)3~5×10-6/℃;

(3)航空用SiC/SiC复合材料:密度为2.5~2.9g/cm3,室温拉伸强度≥250MPa,拉伸模量≥150GPa,断裂韧性≥10MPa·m1/2,1300℃拉伸强度≥200MPa,拉伸模量≥100GPa,断裂韧性≥10MPa·m1/2,强度保持率≥80%(1300℃、120MPa应力下氧气环境热处理500小时)。

高性能陶瓷基板

(1)高光反射率陶瓷基板:可见光反射率≥97%,抗弯强度≥350MPa,热导率≥22W/(m·K);

(2)氧化铝陶瓷基板:抗弯强度≥700MPa,热导率≥24W/(m·K),体积电阻率≥1014Ω·cm。

高性能水处理用

陶瓷平板膜材料

有效过滤面积0.5±0.004m2,分离膜平均孔径130~170nm,显气孔率35~40%,纯水通量(25℃,-40kPa)>500LMH,弯曲强度>30MPa,酸碱腐蚀后强度>20MPa。

片式电阻器用

电阻浆料

浆料阻值范围:0.1Ω~10MΩ;浆料细度:≤5μm;电阻温度系数:≤±200ppm/℃(阻值范围0.1Ω~10Ω);≤±100ppm/℃(阻值范围10Ω~10MΩ)。

工业蓝宝石

机械耐磨部件

密度:3.98~4.1g/cm3,熔点:2045℃,莫氏硬度:9,热膨胀系数:5.8×10-6/K,弹性模量:340~380GPa,抗压强度:2.1GPa,表面粗糙度:Rz0.05,抗腐蚀性:常温下不受酸碱腐蚀,在300℃下能被HF侵蚀。

大尺寸光学级

蓝宝石晶体

0.38~0.79μm平均透过率≥80%,1.064μm透过率≥85%,3~5μm平均透过率≥85%;光学均匀性△n≤4×10-5;弯曲强度≥600MPa;努氏硬度≥17Gpa;直径>300mm。

连续碳化硅纤维

(1)掺杂型二代连续碳化硅纤维:单纤维直径8~10μm,密度2.4~2.6g/cm3,单丝拉伸强度≥2.8GPa,束丝拉伸强度≥2.5GPa,拉伸弹性模量≥200GPa,断裂伸长率≥1%,氧化量≤10%,掺金属元素含量≤1%,单丝拉伸强度≥2.5GPa(1250℃氩气1h),单丝拉伸强度≥2.3GPa(1000℃空气1h);

(2)掺杂型三代连续碳化硅纤维:单纤维直径为8±1.0μm,密度为3.10±0.15g/cm3,单丝拉伸强度≥2.8GPa,束丝拉伸强度≥2.6GPa,拉伸弹性模量≥360GPa,断裂伸长率≥0.8%,SiC晶粒尺寸≥30nm,碳硅原子比为1.05~1.2,氧含量≤0.8%,掺杂元素≤3wt.%,耐温性能(1500℃氩气1h,强度保留率≥80%),抗氧化性能(1250℃空气1h,强度保留率≥80%);

(3)吸波型连续碳化硅纤维:拉伸强度≥2.3GPa,杨氏模量≥200GPa,电阻率105~10-2Ω·cm可调。

连续氮化硅纤维

束丝上浆率:4101:1.5~3.5%,4103:0.9~2.9%;单丝直径:(13.0±1.0)μm;离散系数小于20%;线密度:(155±8)Tex;密度:(2.25±0.10)g/cm3;单丝拉伸强度≥1.60GPa;束丝拉伸强度≥1.60GPa,离散系数小于15%;拉伸弹性模量≥140GPa,离散系数小于10%;断裂伸长率≥0.80%,离散系数小于10%;氧含量≤3.0%,碳含量≤0.9%,氮含量:(37.0±3.0)%;高温强度保留率:1250℃氩气,1h:>1.30GPa,1200℃空气,1h:>1.20GPa。

高性能氧化铝纤维

氧化铝连续纤维:Al2O3含量≥72%,纤维强度≥1.8Gpa,平均直径≤12μm。

航空制动用碳/碳

复合材料

密度≥1.85g/cm3;抗压强度≥150MPa;抗弯强度≥120MPa;层间剪切强度≥12MPa;石墨化度≥35%;氧化失重率≤5%;高能刹车(能流密度≥3000kW/m2,面积能载≥60MJ/m2);摩擦系数≥0.25。

高性能碳纤维增强

陶瓷基摩擦材料

密度≤2.2g/cm3;使用温度-50~1650℃;抗压强度≥160MP;抗弯强度≥120MP;摩擦系数0.25~0.45;摩擦力矩峰值比≤2;摩擦系数热衰退≤15%;摩擦力矩湿态衰退≤5%。

EBPVD热障涂层用

YSZ陶瓷靶材

Al、Ca、Cr、Cu、Fe、K、Mg、Mn、Na、Ni、V、Si、Ti、Cl杂质总量≤0.05wt%,Y2O3含量7~9wt%,HfO2含量≤2wt%,密度3.7~4.8g/cm3,物相为四方相和单斜相,闭合气孔率≤5%。

陶瓷纤维滤管

适用温度:180~420℃;除尘效率≥99.9%,或排放参数≤5mg/Nm3;脱硝效率≥90%,或排放参数≤30mg/Nm3;抗折强度≥2MPa;抗压强度≥3MPa;气孔率≥70%。

汽车尾气催化剂

相关材料

(1)稀土储氧材料:经1100℃高温老化10小时后,比表面积不低于28m2/g,静态储氧量≥300μmolO2/g。(3)DOC催化剂:新鲜状态,400℃以下NO最大转化效率≥50%;650℃,100小时水热老化后,400℃以下NO最大转化效率≥45%;

(2)堇青石蜂窝载体:TWC载体壁厚2.5~4.0mil,热膨胀系数≤0.5×10-6/℃;DOC、SCR载体壁厚3.0~5.5mil,热膨胀系数≤0.5×10-6/℃;DPF、GPF壁厚7~12mil,孔隙率45~65%,热膨胀系数≤0.8×10-6/℃;(3)CDPF催化剂:涂覆背压偏差:±10%;预处理后PN≤6×1011/kWh。(4)ASC催化剂:650℃,100小时水热老化后,NH3氧化起燃温度T50≤225℃;300℃以上的N2选择性≥75%;

(5)非道路T4催化剂:涂覆偏差≤±5%,性能指标达到非道路T4标准;

(6)碳化硅蜂窝载体:DPF:300cpsi,壁厚10~12mil,孔隙率35~45%,中值孔径8~14μm,抗热冲击温度>1500℃。

半导体装备用

精密陶瓷部件

(1)刻蚀装备用碳化硅电极:弹性模量≥350GPa,抗弯强度≥350MPa,纯度>6N,导热系数≥180W/(m·K),热膨胀系数≤4.5×10-6℃-1,密度≥3.2g/cm3,硬度>29GPa,电阻率0.005~80Ω·cm;

(2)刻蚀装备用碳化硅环:弹性模量≥350GPa,抗弯强度≥350MPa,纯度>6N,导热系数≥180W/(m·K),热膨胀系数≤4.5×10-6℃-1,密度≥3.2g/cm3,硬度>29GPa;

(3)刻蚀装备用氮化硅陶瓷部件:密度≥3.15g/cm3;热导率(RT)≥27W/(m·K);热膨胀≤3.5×10-6/K;抗弯强度≥550MPa;平均粒度≤4μm;韦伯模量≥9;关键尺寸精度±0.02mm;表面0.3~5μm,尺寸颗粒≤5000count/cm2,表面有机物≤0.1μg/cm2;

(4)6寸及以上高温扩散工序用烧结碳化硅舟:密度≥3.1g/cm3,导热系数≥160W/(m·K),纯度≥99.9%,抗弯强度≥370MPa;

(5)6寸及以上高温扩散工序用CVD碳化硅舟:弹性模量≥350GPa,抗弯强度≥350MPa,纯度>6N,导热系数≥180W/(m·K),热膨胀系数≤4.5×10-6℃-1,密度≥3.2g/cm3,硬度>29GPa;

(6)6寸及以上高温扩散工序用烧结碳化硅炉管:纯度≥99.96%,密度≥2.9g/cm3,抗压强度≥350MPa;热膨胀系数≤4.5×10-6℃-1;

(7)6寸及以上高温扩散工序用CVD碳化硅炉管:弹性模量≥350GPa,抗弯强度≥350MPa,纯度>6N,导热系数≥180W/(m·K),热膨胀系数≤4.5×10-6℃-1,密度≥3.2g/cm3,硬度>29GPa。

高容及小尺寸MLCC

镍内电极浆料

镍粉0.15~0.20μm,最大粒往径≤0.5μm,固含量55±3%,粘度10rpm19±2Pa·s,干膜密度>5g/cm3,热膨胀系数15±3%(1000~1200℃),能在厚度3µm以下的介质上通过丝印工艺形成精确的外观图形。

第三代功率半导体封装用

AMB陶瓷覆铜基板

空洞率(C-SAM,分辨率50μm)≤0.3%;剥离强度(N/mm)>10;冷热冲击寿命(cycle)>5000;可焊性>95%;打线性能:剪切力≥1000gf。

如对征求稿中上述材料或性能要求有疑问和意见,反馈渠道如下:

邮箱:liuyilang@miit.gov.cn

联系电话:010-68205566

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