高純氮化硅具有純度高、分散性好的特點,主要應用在高端零部件。在自然界中,地殼中氮含量和硅含量十分豐富,但天然氮化硅含量十分稀少,這是由于高純氮化硅的制備條件很苛刻:制備溫度要求嚴格,溫度過高,氮化硅易分解,溫度過低,化學反應不完全;氣氛的純度要求高,
氮化硅(Si3N4)是一種重要的結(jié)構(gòu)陶瓷材料。在高純氮氣環(huán)境下,通過金屬硅粉的原位氮化反應,經(jīng)過高溫高壓密封燒成高純氮化硅。高純氮化硅具有良好的潤滑性、耐磨性、抗熱性、抗震性以及化學穩(wěn)定性,其應用領(lǐng)域十分廣泛。氮化硅粉體是制造氮化硅陶瓷的主要原料,氮化硅純度直接決定了氮化硅陶瓷性能的好壞。
高純氮化硅具有純度高、分散性好的特點,主要應用在高端零部件。在自然界中,地殼中氮含量和硅含量十分豐富,但天然氮化硅含量十分稀少,這是由于高純氮化硅的制備條件很苛刻:制備溫度要求嚴格,溫度過高,氮化硅易分解,溫度過低,化學反應不完全;氣氛的純度要求高,氣氛中不能混有氧氣,避免硅元素與氧元素結(jié)合生成二氧化硅;氮氣純度要求高,制備添加劑的種類和用量將直接影響氮化硅產(chǎn)物的純度以及質(zhì)量,制備過程中需要進行嚴格的篩選和控制。
現(xiàn)階段,將高熱導率氮化硅陶瓷用于電子器件的基板材料仍是一大難題。目前國外僅有東芝、京瓷等少數(shù)公司能將氮化硅陶瓷基板商用化:例如東芝的氮化硅基片(TSN-90)的熱導率為90 W/(m·k)。國內(nèi)有北京中材人工晶體研究院成功研制的熱導率為80 W/(m·k)、抗彎強度為750MPa·m1/2的氮化硅陶瓷基片材料,這與東芝公司的商用氮化硅產(chǎn)品性能相近。
目前國內(nèi)制備高純氮化硅的生產(chǎn)工藝已經(jīng)成熟,其制備方法主要包括硅粉直接淡化法、碳熱還原法、化學氣相沉積法、溶膠—凝膠法、熱分解法、自蔓延高溫合成法等。其中硅粉直接淡化法是利用高純硅粉在高溫下和氮氣反應生成氮化硅粉體,制備工藝成熟,被廣泛應用于化工行業(yè)。碳熱還原法是將碳與二氧化硅混合,然后在高溫狀態(tài)下通入氮氣,根據(jù)碳量多少可生成不同產(chǎn)物,使用此方法得到的氮化硅純度較低。使用溶膠-凝膠法可制得高純度、超細粒、低成本的氮化硅粉體,但相對生產(chǎn)設(shè)備昂貴、工藝復雜。
目前,三駕馬車齊頭進,奠定騰飛基石。氧化鋯方面,公司收購愛爾創(chuàng)之后,從氧化鋯粉 體延伸至瓷塊、種植牙業(yè)務(wù),隨后引入戰(zhàn)投高瓴、松柏,正式宣布進軍齒科領(lǐng)域, 同時放眼整個口腔醫(yī)療萬億市場。蜂窩陶瓷方面,隨著國六標準逐漸落地,市場空 間有望翻倍至 200 億;王子制陶 2020 年實現(xiàn)營業(yè)收入 2.86 億,同比增長 58.60%, 市占率迅速提升,利潤率位居行業(yè)前列,且與威孚高科、濰柴、重汽、玉柴等下游 眾多封裝企業(yè)和車企保持了良好的合作關(guān)系。MLCC 粉方面,公司是國內(nèi)首家掌 握水熱法技術(shù)制備 MLCC 粉的生產(chǎn)廠家,目前市占率約 30%,綁定三星、中國臺灣國巨等知名 MLCC 客戶。受益于下游高景氣度,三大核心業(yè)務(wù)為公司長期的業(yè)績高 速增長奠定了堅實的基礎(chǔ)。
新材料產(chǎn)業(yè)具有高風險、高投入、高回報、長周期等特性,與金融機構(gòu)傳統(tǒng)的服務(wù)對象不同,因此新材料產(chǎn)業(yè)的融資難度較大。在發(fā)達國家,新材料依托傳統(tǒng)材料產(chǎn)業(yè),在產(chǎn)業(yè)格局及商業(yè)模式方面已經(jīng)發(fā)展成熟,對于早期技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化有穩(wěn)定的資金支持,包括銀行、政府基金及產(chǎn)業(yè)巨頭為主的戰(zhàn)略投資者等。
氮化硅陶瓷需求端近幾年發(fā)展快速,對其需求持續(xù)攀升,帶動氮化硅陶瓷行業(yè)快速發(fā)展。目前氮化硅陶瓷應用需求不斷擴大,市場規(guī)模持續(xù)增長,2019年全球氮化硅陶瓷市場規(guī)模達到2.1億美元,同比上年增長了5.5%,預計到2025年底市場規(guī)模將達到3.1億美元。
氮化硅陶瓷材料做成軸承材料的一個優(yōu)勢所在,熱膨脹系數(shù)小,有效防卡死氮化硅陶瓷具有熱膨脹系數(shù)小,體積受溫度變化小的特點,因此有效防止球/密封環(huán)卡死,可制成軸承滾珠及機械密封環(huán)但氮化硅陶瓷工藝水平要求高,成型難度大,所以一般不用來制備形狀復雜的制品。
氮化硅是一種重要的結(jié)構(gòu)陶瓷材料。它是一種超硬物質(zhì),本身具有潤滑性,并且耐磨損,為原子晶體;高溫時抗氧化。而且它還能抵抗冷熱沖擊,在空氣中加熱到1000℃以上,急劇冷卻再急劇加熱,也不會碎裂。正是由于氮化硅陶瓷具有如此優(yōu)異的特性,人們常常利用它來制造軸承、氣輪機葉片、機械密封環(huán)、永久性模具等機械構(gòu)件。氮化硅陶瓷的優(yōu)異的性能對于現(xiàn)代技術(shù)經(jīng)常遇到的高溫、高速、強腐蝕介質(zhì)的工作環(huán)境,具有特殊的使用價值。
高純氮化硅是近年來發(fā)展勢頭較好的一種特種高溫結(jié)構(gòu)陶瓷材料,由于高純氮化硅具有良好的潤滑性、耐磨性、抗熱性、抗震性以及化學穩(wěn)定性,其產(chǎn)品應用領(lǐng)域廣泛。目前,國內(nèi)制備高純氮化硅的生產(chǎn)工藝已經(jīng)成熟,高純氮化硅行業(yè)發(fā)展相對穩(wěn)定。
目前,國內(nèi)高純氮化硅生產(chǎn)技術(shù)較成熟,技術(shù)創(chuàng)新方面很難有較大的提升,行業(yè)處于成熟期,市場需求較穩(wěn)定。
價格上,高純氮化硅走過了一條曲折下降之路,從最早的兩千元/公斤,到現(xiàn)在的一千多元/公斤,下滑勢頭明顯。相較海外幾家大型企業(yè),國內(nèi)的氮化硅企業(yè)在產(chǎn)品生產(chǎn)上采取自主研發(fā)設(shè)備,而且在價格上采取“薄利多銷”的模式,對于快速占領(lǐng)市場更具優(yōu)勢。
大功率散熱基板材料要求具有低成本、高電絕緣性、高穩(wěn)定性、高導熱性及與芯片匹配的熱膨脹系數(shù)(CTE)、平整性和較高的強度等。為了滿足這些要求,研究人員將目光投向了金屬氧化物、陶瓷、聚合物以及復合材料等。被實際應用的散熱基板材料有氧化鋁、氮化鋁、氧化鈹、氮化硅、碳化硅、氮化硼等。
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2022-2027年中國高純氮化硅行業(yè)發(fā)展分析與投資預測報告
氮化硅是一種重要的結(jié)構(gòu)陶瓷材料。它是一種超硬物質(zhì),本身具有潤滑性,并且耐磨損,為原子晶體;高溫時抗氧化。而且它還能抵抗冷熱沖擊,在空氣中加熱到1000℃以上,急劇冷卻再急劇加熱,也不會...
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