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青岛瓷兴:高性能氮化硅粉的定制化是怎样炼成的?
2021年09月22日 发布 分类:企业专访 点击量:273
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氮化硅(Si3N4)的优异性能使其在新能源汽车、航空航天、电子信息等领域具有广阔的应用前景,而氮化硅粉的性能是影响氮化硅坯体成型、烧结的关键因素,对最终氮化硅陶瓷产品的致密度、力学性能等都具有重要影响。

我国对氮化硅粉的研究起步较早,但受限于市场空间下游应用局限于少量结构陶瓷市场,并未引起国内在氮化硅粉体性能上的更全面深入研究。近十年光伏市场兴起拉动了光伏用氮化硅粉的扩张,以及在陶瓷轴承和新能源汽车用散热基板的应用逐步扩大,氮化硅才真正引起国内企业大范围的投资关注。

小编了解到,当前国产氮化硅粉在一些常规结构陶瓷领域,如铸铝用升液管、光伏用结构件、热电偶保护罩、发热体等应用上基本可以满足要求,但在一些高端领域,例如高导热、极端环境性能要求等,仍旧比较依赖进口。许多新老氮化硅粉企业都铆足劲投入高性能氮化硅粉的产品研发,可以说正处于一种“谁跑得快谁就冒头”的黄金发展前奏时期。

青岛瓷兴新材料有限公司就是国内近几年发展最强劲的高性能氮化硅粉企业之一,具备产能大、市场口碑好、技术实力强、设备规模大、品质控制好等优点,为了深入了解瓷兴的氮化硅粉的研发生产水平,小编对瓷兴副总经理兼营销总监陆宇先生(原烟台同立高科粉体事业部总经理)进行了采访。

瓷兴副总经理兼营销总监陆宇

青岛瓷兴新材料有限公司成立于2018年,由中科院院士成会明担任首席科学家,依托清华大学先进陶瓷与精细工艺国家重点实验室,与中科院上海硅酸盐研究所、武汉理工大学淄博先进陶瓷研究院、佛山(华南)新材料研究院等科研机构进行广泛的产学研合作,具备实力深厚的研发力量。

瓷兴总经理崔巍博士曾于2009年在清华大学材料学院开展博士课题研究,主要从事高性能硅基陶瓷粉体的制备及其产业化,曾主持并参与博士后面上基金、博士后特别资助、国家自然科学基金等多项支持,发表过十余篇SCI论文,申请并授权了十余项发明专利。曾获清华大学优秀博士后,中国博士后创新创业大赛金奖等荣誉。瓷兴专注于高性能氮化硅粉的生产研发,可年产600吨,拥有自主研发并不断升级的燃烧合成技术,客户分布广泛,远销海外,其产品广泛应用于电子导热、LED 荧光粉、光伏发电、新能源汽车、风力发电、铸铝等多个领域。


不断升级的燃烧合成技术

燃烧合成法,又名自蔓延,具有高效节能、工艺简单和生产周期短等优点,由于燃烧波通过试样时产生的高温,可将易挥发杂质排除,使产品纯度提高。同时燃烧过程中有较大的热梯度和较快的冷凝速度,有可能形成特定相,易于从一些原料转变为另一种产品。

目前国内也有几家企业采用这种工艺,其中瓷兴是燃烧合成制备氮化硅粉规模最大、产业化最稳定的一家,在技术上已经大幅领先以同立为代表的传统燃烧合成企业。

自蔓延合成法

据陆总介绍,瓷兴的燃烧合成技术由崔博士带领的技术研发团队不断进行产品优化并针对不同应用领域进行定制化开发,目前的燃烧合成技术已经升级四代,能适应多种应用需求的定制,易于不同种类产品的快速转化。相比于硅粉氮化法等工艺,瓷兴的燃烧合成技术可大幅缩短生产周期,提高生产效率5~6倍。


不同应用需求的定制化开发

国内的氮化硅企业极少有专门投入研发精力进行材料的应用研究,这也是当前与国外的材料开发有一定差距的地方。材料的应用研究是机械部件、电子元件等下游产品失效分析的基础,可以从应用需求上指导材料的改进发展。除了原料的质量控制,对应用研究的不足往往是国内的材料产品难以满足细分领域的高端精细化产品需求的根本原因。

瓷兴正是深知材料应用研究的重要性,投入了大量的资金和研发力量对各种细分领域所适配的氮化硅粉进行定制化产品开发,例如荧光粉用粉、光伏脱模用粉、陶瓷结构件用粉、铸铝行业用粉、轴承球用粉、研磨球用粉、导热基板用粉等多种下游应用领域,专项开发,充分发挥特有燃烧合成技术快速迭代升级的优势。

瓷兴部分氮化硅粉产品

“高性能粉体并不是要一味追求单一指标,而是要综合性能更合适。”这是瓷兴进行粉体定制化开发始终贯彻的原则。

此外,瓷兴对于硅粉原料会进行一定的加工提纯,以更适配高性能氮化硅粉的产品研发生产需求。


产品质量严格把控,检测设备国内最全

在采访中,陆总提到了过去在烟台同立高科的多年工作经历,作为中国氮化硅粉体在光伏行业的开拓者,完成了让光伏脱模剂彻底摆脱进口依赖,全面国产化的进程。在光伏用氮化硅粉占领市场主流的时候,同立建立了完善的质量检测体系以及销售精英团队,但市场的变化和技术转型难题让同立面临危机,而如今,伴随瓷兴全面收购同立氮化硅粉体事业部,原同立高科的部分资源并入瓷兴,可谓是天作之合的强强联手。

瓷兴最核心的是强大的技术研发能力,如今有同立发展多年的生产管理体系以及销售团队等后备力量加入,实现了综合实力的进一步提升,巩固了行业领先地位。

陆总介绍到,瓷兴如今的检测设备是国内氮化硅粉领域最齐全的,产品的内控要求和企业标准相较于行业标准更高,保证粉体质量的稳定性和一致性达到行业领先水平。

瓷兴部分检测设备一览

氮化硅粉制备技术的发展突破离不开材料合成原理及过程控制的理论支撑,更需要对基于下游应用的性能需求与实际产品问题的深入研究,对于这两点,瓷兴已是功底深厚,有着前瞻性视野,走在行业前列。与此同时,想要做好产业化生产、规模化经营,也要依托于完善的生产质量管理体系及专业的销售力量,在这些方面,瓷兴同样是不落人后,一步步稳步发展,充实力量,逐渐从一个初创企业实现快速发展。

瓷兴之名,寄托着“复兴陶瓷”的美好愿景,期待瓷兴在高性能氮化硅粉体领域开辟出一条锦绣之路!



粉体圈 小吉

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