2017年成立的碳化硅陶瓷行业新秀——陕西科谷新材料科技有限公司（陕西科谷）在不到三年时间迅速斩获陕西省2020年度高新技术企业桂冠，具备干压成型，等静压成型、注浆成型和挤出成型整套国内先进的生产线，其主打的无压烧结碳化硅陶瓷（SSiC）制品，达到高纯（≥98%）和高密度（≥3.10g/cm³），不含游离硅，满足甚至优于国际技术标准。尤其是其无压注浆成型碳化硅陶瓷工艺，是目前国内唯一一家具备工业化、批量化生产的企业，陕西科谷如何能取得如此不凡的成就呢？

在业内众所周知，无压烧结碳化硅工艺的主要优势是生产工艺稳定，批次稳定好，产品质量好，生产成本较低，但是该工艺对烧结条件和原料的要求比较高，长期以来，国内以反应烧结工艺来制备碳化硅陶瓷——该工艺决定了烧结后坯体中总残留有游离硅，这会导致烧结体的强度、耐磨性下降，最主要的是游离硅不能耐碱性及氢氟酸等强酸介质的腐蚀，使用受到限制。这也导致碳化硅陶瓷高端市场被国际领先企业占据。

无压烧结门槛颇高，比如烧成温度在2000℃甚至以上，惰性气氛条件，因此对设备要求较高；比如要考量粉体粒径、形貌、纯度和氧含量，再到酸碱度等，粒径D50在0.5-0.6μm之间，纯度必须在99%以上……

建立在对不同成型技术及相对应粉体原料的整体工艺深入研究和理解基础上，陕西科谷生产的高性能碳化硅陶瓷具备高机械强度，高硬度，耐磨损，耐高温，耐强酸强碱腐蚀，抗氧化，抗热震以及导热性好，耐极冷极热和抗高温蠕变等优良性能，在军工、航空航天、核电、金属冶炼、高温窑炉、锂离子电池生产，粉末冶金、陶瓷化工机械、超细研磨、造纸、医药等领域积累了大量优质客户。

陕西科谷分享的典型成型工艺及对应产品：

1、干压成型

使用较大的压力将粉状颗粒在模具中压制而成，其实质是在外力作用下颗粒在模具内相互靠近，并借助内摩擦力牢固地把各颗粒破碎联系起来并保持一定形状的工艺，主要适合于低成本、大批量生产机械密封环、防弹片、整体防弹胸板、喷砂嘴、轴套、板、水龙头阀片等形状简单的零件。

2、等静压成型

是利用液体介质不可压缩性和均匀传递压力性的一种成型方法，与干压成型法相比，等静压成型法最大的特点就是粉体材料是处于三向压应力状态下，因而成型件的性能和质量提升明显，常用于研磨桶、块孔换热件、热电偶保护管、管材、热辐射管、大板、圆盘等生产。

3、注浆成型

借助将料浆注入到以石膏磨具做成的多孔模具，利用多孔性模具的吸水（溶液）性，使料浆在贴近模壁的一侧被模型吸水而形成均匀的坯料层，并随时间的延长而加厚，当达到所需厚度时，将多余的浆料倾出，最后该坯料层继续脱水收缩而与模型脱离，从模型去除后即为料坯。不仅可以做出形状复杂的陶瓷制品，并且擅长较大尺寸陶瓷制品的制作，例如热电偶保护管、匣钵坩埚、研磨桶、喷砂嘴、泵壳、异形件等。

4、挤出成型

是将真空炼制的泥料放入高压挤出机内，在外力的作用下通过挤压嘴（也叫压模嘴）挤成一定形状的坯体，挤压嘴就是成型模具，通过更换挤压嘴可以挤出不同形状的坯体。适合于成型管状和截面一致的制件，挤出的制件长度方向上几乎不受限制，例如化工换热管、陶瓷棍棒、方梁、DPF（尾气过滤器）、陶瓷膜、板等等。

小结

碳化硅在自然界的存量极少，以至于很晚才被发现，最近三十年间科技进步才逐渐迸发出耀眼光芒，而无压烧结碳化硅陶瓷更是以优异的综合性能成为众多新兴应用领域的不可替代材料。陕西科谷作为专注于无压烧结碳化硅业务的高科技企业，在服务客户的同时也积累了大量实战经验，对不同应用产品的理解和研发能力值得信赖！

粉体圈 郜白

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