万里行|王晓刚教授:给碳化硅企业一些生存与发展建议

发布时间 | 2025-09-29 13:50 分类 | 企业专访 点击量 | 125
磨料 碳化硅 纳米材料
导读:国内较早进入碳化硅行业的从业人员可能都看过或听说过王晓刚教授主编的《碳化硅合成理论与技术》,他参加了众多行业会议并作报告科普技术知识,同时还是科普和推广非金属材料粉体技术的重要学者...

国内较早进入碳化硅行业的从业人员可能都看过或听说过王晓刚教授主编的《碳化硅合成理论与技术》,他参加了众多行业会议并作报告科普技术知识,同时还是科普和推广非金属材料粉体技术的重要学者——但最重要的是他还创建和运营着西安博尔新材料有限责任公司(博尔)等高科技碳化硅材料企业。兼具学者、企业家双重身份的他,对企业的概念,对如何健康运营碳化硅企业有着独特的看法。


粉体篇

“粉体是材料的母体,是一切材料的基础,是高科技的基石。”王晓刚教授以碳化硅材料举例,无论磨料还是晶圆,把粉体研究透才能做好后续直至做出好产品,从某种意义上讲,粉体技术是工业的“技术灵魂 ”。他知行合一,先后主导创造了包括:

1、“多芯炉和板状发热体炉生产碳化硅新技术与新装备”——这早已经成为行业碳化硅冶炼的主流技术,曾获得多项省部级科技进步一、二、三等奖。

2、“立方碳化硅工业化大批量生产技术与新产品”——建设了国内唯一,国际最大大批量工业化制造立方碳化硅新材料的产线,在高技术领域获得了大量应用,已成为支撑某些高技术发展进步的关键新材料,正在开拓12大工业领域的高性价比应用。

3、“超精细粉体制造理论与33D技术工艺体系”——该体系使包括碳化硅在内的无机非材料从传统的“粗笨行道”进入了“精细赛道 ”。目前,博尔产品主要应用于半导体与集成电路、电力系统、电子封装和热管理、先进陶瓷、核能、军工、超精密加工以及三航工业等领域。


复杂多样的碳化硅粉体

在硅镁碳微纳米材料工程技术研究中心,中国粉体工业万里行的小伙伴被十多种不同种类的碳化硅粉体震惊,研究细致到这样的深度,对产品和产业方向的把握必定不同凡响,博尔的精细碳化硅粉体从纳米级、亚微米级到微米级,共有19大类120多个细分产品。

当前非常热的第三代宽禁带半导体以碳化硅产业化最为成功,但低良率和性能不稳等问题仍然紧迫严峻。王晓刚教授的观点是:H型(如4H-SIC、6H-SIC等)和R型SIC, 在目前通行的理论、工艺和装备条件下,不可能形成真正的碳化硅单晶,它们是杂晶,是单晶的赝品,不是单晶。因此,不可能有高的良率,更不可能有稳定的性能。


2H-SIC的结构模型(左)3C-SIC的结构模型(中)4H-SIC的结构模型(右)


碳化硅晶圆模型展示不同杂相及其导致的缺陷

王晓刚教授认为,在现行仿学仿造的工艺和装备条件下,谈H型(2H型似乎可以除外)和R型晶体的良率和高性能,是一种误导,甚至从科学性和逻辑性方面讲,几乎是天方夜谭。只有立方碳化硅或称3C-SIC (通过精细技术控制,H型中唯一的2H-SIC也勉强有可能)才可制成真正的碳化硅单晶,国外也不乏这样的先例。以上是王晓刚教授从材料底层逻辑思考的案例,而他正在从包括粉体原材料到先进的生长技术的角度出发,推动碳化硅半导体行业的升级进步。

企业篇

王晓刚教授希望中国粉体工业万里行小组向碳化硅行业甚至整个粉体工业传递信息。企业必须具备研发能力,必须有可持续性,否则就会在追逐热点的路上筋疲力尽。他认为:做粉体,要配得上高技术这个称谓,不能是长时间低档产品的同质化竞争。要有创造、要有特色,要符合粉体的本质和性能。企业是社会财富的创造者,是社会运转和发展的主动力,更是社会危机的拯救者。没有创造性、没有创造力、没有先进技术和先进产品做标志不叫企业。仿造仿制,千篇一律,你卷我也卷,这叫作坊,不叫企业,做的再大也是作坊。“企业家应该具有科学家的理性,有技术专家的逻辑性,有市场专家的敏感性、思考力与选择力,有高效精细的管理推动能力,这才是企业家。当然企业家一定还得具有创造力和承载力。”

“西安博尔新材料有限责任公司是我们专门从事高品质碳化硅(SiC)微粉和晶须等基础原材料研发生产的角色,我们还设立了其他公司,有的继续进行粉体深加工,有的做下游产品,还有的专门责市场开拓和销售。”作为企业家的王晓刚认为打造垂直体系,有利于对抗外部冲击,也有利于上下游通过应用验证进行产品升级。比如下游一些碳化硅产品可能会遭遇产业变革而销量萎缩,但其他行业对粉体需求可能还会上升,风险对冲是公司稳健发展的有效策略。

未来篇

在硅镁碳微纳米材料工程技术研究中心,万里行小组不仅看到众多高端装备和仪器,也看到包括碳化硅、镁复合材料、碳材料(高纯碳、高活性碳)在内的众多产品。“不同的检测仪器其实代表材料性能的不同维度,这些硬件构成了我们的材料制造体系,也让我们能够选择更多的产品开发方向。”王晓刚教授分享了一些对碳化硅材料正在崛起和高潜力的产业判断:

第三代碳化硅半导体仍然是重点;

核能、航天等抗热蚀材料。半导体、光学器件的抗干扰材料;

武器装备的破甲材料、隐身材料;

镁碳化硅为代表的复合材料;

电子电力热管理材料;

环保(废水、冶金废液、化妆品废液、医疗废液处理等)材料;

制氢新材料等。

小结


王晓刚教授对自己的企业运营理念进行了总结,不仅对碳化硅企业,而且可以延伸到粉体工业乃至制造业——首先要有新思路,这需要基础理论知识支撑,不然不足以做出正确判断;其次要有新方法,即实现工业价值的普适技术和工艺,否则可能只会是无法落地的空中楼阁;最后要有新载体,这里主要指装备,尤其是非制式装备,万里行小组看到一个项目从公斤级到几百公斤到吨级再到数十、数百直至上千吨的产业化推进的装备升级,产能的放大远不是器件和设备变得更大,相关的输送、配电等都必须进行相应调整。

最后,王晓刚教授建议关注粉体圈,关注粉体工业万里行的从业者们,面对平庸、面对内卷、面对温水煮青蛙的文化和行业景象,有敢说真话实话的魄力。要用一石激起千层浪,貌视万顷山河天崩地裂的勇气和胆识,去警示和唤醒他人:站起来顶天立地!奋力起跑,也许新路就在脚下!

 

粉体工业万里行

作者:粉体工业万里行

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