氮化硅陶瓷是高溫結構陶瓷中最有應用潛力的材料之一，是一種具有高強度,、斷裂韌性,、高硬度、耐磨性和良好的化學和熱穩(wěn)定性的先進工程陶瓷,。氮化硅是由Si-N四面體組成的一種無機非金屬強共價鍵化合物,，氮化硅具有3種晶體結構形態(tài)的物相，分別是α相,、β相和γ相,。其中α相和β相是Si3N4最常見的形態(tài)，均屬于六方晶系,，特殊的穩(wěn)定網(wǎng)絡結構賦予了其諸多優(yōu)異性能,。多用來制造軸承、汽輪機葉片,、機械密封環(huán),、永久性模具等機械構件以及半導體絕緣基片材料等，廣泛應用于機械工程,、超細研磨,、半導體、透波材料,、航空航天、生物陶瓷等領域,。
氮化硅粉體是氮化硅陶瓷及相關制品的主要原料,，據(jù)貝哲斯咨詢對氮化硅粉行業(yè)市場數(shù)據(jù)的統(tǒng)計顯示，2021年中國氮化硅粉市場容量達到1.7億元,，預計2028年可以達到3.7億元,，2022-2028期間年復合增長率(CAGR)為10.40%。
隨著高性能氮化硅陶瓷應用越來越廣泛，對氮化硅粉體質(zhì)量的要求越來越高,，如何突破氮化硅粉國產(chǎn)化制備技術,，打破高端粉體受國外制約的現(xiàn)狀，仍然是未來粉體發(fā)展的主要方向,。
中科新瓷：解決氮化硅陶瓷粉體“卡脖子”的問題
中科新瓷（重慶）科技有限公司（以下簡稱“中科新瓷”）成立于2024年3月,，是由中國科學院結構陶瓷技術團隊共同組建,，專注于研發(fā),、生產(chǎn)高品質(zhì)氮化硅陶瓷材料的科技公司，產(chǎn)品廣泛應用于新能源汽車,、高鐵動車、醫(yī)用陶瓷,、風力發(fā)電,、光伏以及機械制造等多個領域,。
中科新瓷依托中國科學院理化技術研究所功能陶瓷課題組,，先后獲得國家自然科學基金,、科技部863計劃、科技部中俄國際合作等項目支持，歷經(jīng)20余年原創(chuàng)核心技術積累,，形成了燃燒合成技術系列成果，實現(xiàn)了百噸級自動化氮化硅陶瓷粉體的穩(wěn)定生產(chǎn),。公司生產(chǎn)的高品質(zhì)氮化硅粉體已達到進口替代指標,，解決了我國半導體,、新能源產(chǎn)業(yè)因氮化硅陶瓷粉體“卡脖子”的問題,。
研發(fā)與技術創(chuàng)新
2024年4月，中科新瓷聯(lián)合中科院功能陶瓷技術團隊，共同建設燃燒合成高品質(zhì)氮化硅粉體的自動化示范產(chǎn)線,。該產(chǎn)線的設計融合了先進的自動化技術,，從原料處理到成品出爐,，實現(xiàn)全程智能化控制,。產(chǎn)線嚴格按照工業(yè)標準進行設計和建設,，確保了生產(chǎn)過程的規(guī)范化和產(chǎn)品的標準化,，可以在大幅提高生產(chǎn)效率的同時,，有效保障產(chǎn)品一致性和質(zhì)量穩(wěn)定性,。此次自動化示范產(chǎn)線建設,，不僅推動了氮化硅材料的產(chǎn)業(yè)化進程，更將為國內(nèi)新材料行業(yè)樹立一個示范標桿,。
產(chǎn)業(yè)化應用布局與戰(zhàn)略合作
2024年9月,，中科新瓷獲得北京中科先行創(chuàng)投首輪投資，加速布局國產(chǎn)高品質(zhì)氮化硅陶瓷粉體系列產(chǎn)品,。本輪資金主要用于建設國內(nèi)首條高品質(zhì)氮化硅粉體自動化示范生產(chǎn)線,。
中科新瓷已完成了初步的產(chǎn)業(yè)化應用布局,，建成濟南自動化示范產(chǎn)線、重慶百噸級標準化產(chǎn)線,，與中材高新,、上海材料所,、中船重工,、紅星電子等公司達成戰(zhàn)略合作,，共同推動氮化硅陶瓷材料的應用與發(fā)展,。
產(chǎn)品應用與市場推廣
歷經(jīng)10年的技術迭代積累和3年的產(chǎn)品市場驗證，中科新瓷正式推出三款亞微米級氮化硅粉體產(chǎn)品,，覆蓋高功率半導體封裝陶瓷基板領域,、精密陶瓷軸承領域和高品質(zhì)陶瓷結構件制造領域,。
針對高功率半導體封裝陶瓷基板領域，推出了低氧亞微米氮化硅粉（EG）,，產(chǎn)品主要用于高功率半導體芯片封裝,、高可靠功率模塊封裝等,。產(chǎn)品性能達到國際先進水平，質(zhì)量品級對標日本,、德國相應產(chǎn)品,。目前，該產(chǎn)品已在國內(nèi)某新能源汽車頭部企業(yè)完成驗證，并開始穩(wěn)定供貨。
針對精密陶瓷軸承領域，推出亞微米氮化硅粉（IG）,，產(chǎn)品主要用于制造新能源汽車電機軸承,、機床精密軸承,、海上風力發(fā)電機軸承,、耐高溫耐腐蝕軸承等,。產(chǎn)品性能處于國內(nèi)尖端水平,，質(zhì)量品級對標瑞典相應產(chǎn)品,。目前，該產(chǎn)品已在某國家級專精特新氮化物陶瓷企業(yè),、上海材料所的成熟產(chǎn)品中批量應用,。
針對高品質(zhì)陶瓷結構件制造領域,，推出亞微米通用氮化硅粉體，產(chǎn)品主要用于制造普通軸承球,、高端結構件等,。產(chǎn)品性能優(yōu)異，品質(zhì)穩(wěn)定,，價格優(yōu)惠,，可實現(xiàn)百噸級供貨能力。
結語
對整個氮化硅粉體制備行業(yè)來說,，能規(guī)模化生產(chǎn),，產(chǎn)量大，成本低,，質(zhì)量穩(wěn)定是大家關注的重點,。中科新瓷將繼續(xù)秉持創(chuàng)新精神，深化技術研發(fā)與產(chǎn)業(yè)升級,，致力于為氮化硅陶瓷材料行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展樹立典范,，有力推動我國在新材料領域的國際競爭力邁上新臺階。
參考來源：
[1] 李軍生.氮化硅陶瓷粉體產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
[2] 中科新瓷（重慶）科技有限公司官微,、粉體網(wǎng)企業(yè)展臺
