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河北高富:在技术更迭浪潮中与时俱进的氮化硅粉老牌企业
2021年08月12日 发布 分类:企业专访 点击量:1917
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氮化硅Si3N4陶瓷由于具有高热导率、低热阻、高抗弯强度、高断裂韧性、耐高温、耐磨损、耐腐蚀等一系列优异的物理特性,被誉为陶瓷材料界的“全能冠军”

氮化硅材料在国内的发展,最初是应用于碳化硅耐火材料的结合相、炮泥添加料,随后用于制造热电偶保护管、耐磨套等结构件,应用发展从以结构陶瓷瓷为主,不断向其它应用领域扩展。随着现在新兴市场的快速发展,氮化硅陶瓷基板备受关注,下游应用往高端化转型,要求氮化硅粉体企业的生产技术提升,推出高性能粉体产品

 

氮化硅粉

对于氮化硅粉体,中期发展出现了两个主要分支,即陶瓷用氮化硅粉光伏用氮化硅粉。在过去的十年,光伏产业迅猛发展,用于光伏上游多晶硅铸锭环节作为石英坩埚涂层脱模剂的氮化硅粉,得以被带动繁荣发展,一度成为氮化硅粉体的主要增量市场。但随着单晶硅工艺的成熟,多晶硅开始退出舞台,单晶硅不同的生产方式导致这部分氮化硅粉需求逐渐消亡,令一些单一生产光伏级氮化硅粉的企业生存困难。

小编了解到,河北高富氮化硅材料有限公司正是一家见证了这段技术更迭的老牌氮化硅企业,产品涵盖了陶瓷与光伏两种方向的氮化硅粉,虽然经受了光伏市场萎缩的冲击,但仍旧在稳步向上发展,为了深入了解两种方向氮化硅粉的差别,以及高富的后续发展规划,小编实地拜访了这家公司,对不同应用领域需求的氮化硅粉性能要求加深了了解。

 

河北高富氮化硅材料有限公司始建于2000年,早期主要生产耐火材料用氮化硅,经过二十年的发展,在陶瓷级和光伏级氮化硅粉的生产上均具有一定的规模。近年来,公司产品市场不断拓展,目前已覆盖华东、华中、华北、华南、西南、西北等全国大部分地区,并远销日本、欧盟等国家和地区。总经理刘久明是无机非金属材料专业出身,重视技术研发与创新,注重人才梯队培养。公司多年来已承担多项省部级科研课题,设立了“河北省氮化物陶瓷技术创新中心”,并与清华大学、天津大学、石家庄铁道大学、河北理工大学等多所高校合作,设立氮化硅材料实验基地。

刘总介绍到,陶瓷级与光伏级氮化硅粉的应用需求不同,也就相应地有着截然不同的制备工艺,氮化硅粉的制备相对门槛较高,一些只做单一方向粉体生产的企业短期内很难做出转型突破。

 

a)陶瓷级Si3N4       b)光伏级Si3N4

高富氮化硅粉

光伏级氮化硅粉比常规陶瓷级的高纯氮化硅粉对纯度的要求还要高,因而在工艺制作的每一道工序都要求尽量减少金属的污染当粉的加工细度越细时,加工破碎的时间越长,要保证其纯度就越困难。而通常陶瓷级氮化硅粉是要求其α相含量高于90%,是因为α相的活性比β相大,易于烧结,产品强度高。但高纯硅粉由于铁杂质含量低,并不易于形成很高的α相,因而用于制备光伏级的氮化硅粉工艺需要经过适当的调整,才有利于α相的形成。

 

依次为氮化硅的α相、β相、γ相

实际当氮化硅粉体作为脱模剂使用,并不要α相达到≥90%这一指标,甚至高β相,能得到好的使用结果。

因此,光伏级氮化硅粉的制备研究主要集中在纯度(主要是铁等金属含量)和粒度方面,而陶瓷级氮化硅粉的重点则在于高α相含量和低氧含量,其烧结性能是制备出高性能陶瓷的关键。与此同时,对于批次稳定性,国内的氮化硅粉企业仍还有很大的提升空间。

高富在这二十年以来,最开始就是做陶瓷级氮化硅粉,只是早期氮化硅陶瓷市场较小,在稳步发展进行技术积累的同时,高富也顺应时代发展切入光伏应用领域,并且做到了较大的规模。而如今技术的更新改变了市场格局,光伏市场日薄西山,而随着国内氮化硅粉体和烧结技术的突破,氮化硅结构陶瓷、功能陶瓷生产成本的大大降低,氮化硅陶瓷的市场正一步步扩大。与此同时,氮化硅陶瓷基板等潜力市场也开始酝酿。

高富及时把握住了市场的发展趋势,陶瓷级氮化硅粉的生产技术积累助力其迅速调整发展战略,而不像其他企业面临转型艰难的问题。

值得一提的是,高富虽然是一家做氮化硅粉的老牌企业,但也拥有整套的陶瓷成型、烧结和加工设备生产线,用来评价氮化硅粉体的性能、和陶瓷基板的制造,在谈话中刘总展示了高富这几年用他们自己生产的粉体及基板样品。

 

高富生产的氮化硅陶瓷基板

对于公司接下来的发展重点,刘总强调会重点关注陶瓷级氮化硅粉的质量方面,并逐步推进氮化硅陶瓷基板的批量生产。

对于高富的发展历程,小编深有感触,高富能在市场的变化中屹立二十余年稳步发展,除了对市场趋势的把握外,最重要的是始终把技术研发储备放在首位,而且重视下游应用产品的质量验证。只有具备与时俱进的创新钻研精神,将自身的“铁”打硬了,才能不惧风浪,才能在市场的变革浪潮中屹立不倒。

高富是目前国内少数几家在高性能氮化硅粉领域有一定产能和质量口碑的企业,希望在刘总的带领下,高富能够继续激流勇进,将产品质量做得更上一层楼。



粉体圈 小吉

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