结(jie)构陶瓷(ci)种(zhong)类繁(fan)多，其中氮化(hua)硅陶瓷(ci)Si3N4因(yin)各方面性能较(jiao)为(wei)平衡，被誉为(wei)“结构陶瓷之王(wang)”，适用于机械(xie)振动大(da)(da)、热(re)冲击(ji)大(da)(da)、电流冲击(ji)大(da)(da)以(yi)及要(yao)求具有高可靠性、高稳定(ding)性的(de)应用场(chang)合(he)，是制(zhi)备(bei)陶瓷基板的(de)优良材料。而氮(dan)化硅(gui)陶瓷粉体(ti)的(de)纯度、粒度、晶(jing)型对基板成型工艺、烧结工艺以(yi)及最终产品性能都有着重大(da)(da)的(de)影响，因(yin)此，氮(dan)化硅(gui)粉体(ti)的(de)制(zhi)备(bei)工艺尤为(wei)重要(yao)。
在CAC2023广州先(xian)进(jin)陶(tao)瓷展上，专业从事高品质(zhi)Si3N4粉(fen)(fen)体(ti)生产(chan)与研发(fa)的(de)(de)(de)齐(qi)鲁中(zhong)科(ke)光物理与工程(cheng)技(ji)术研究(jiu)院(yuan)吸引了小(xiao)编的(de)(de)(de)目(mu)光，小(xiao)编有幸在现场采访到(dao)了该研究(jiu)院(yuan)部(bu)门负责人马光山先生，请(qing)他为我们(men)分享一下(xia)目(mu)前齐(qi)鲁中(zhong)科(ke)光物院(yuan)氮化硅粉(fen)(fen)体(ti)的(de)(de)(de)生产(chan)技(ji)术情况(kuang)。
Q1：了(le)解到贵单(dan)(dan)位(wei)一直致(zhi)力于高品质(zhi)陶瓷粉体的生产与(yu)研发，请(qing)问(wen)一下贵单(dan)(dan)位(wei)在(zai)技(ji)术上(shang)取得了(le)哪些进(jin)展？
A1：我们(men)单(dan)位是济南市(shi)和(he)(he)中国科(ke)(ke)学院理化技(ji)术(shu)(shu)研究所(suo)(suo)共建的事业单(dan)位，依托于中国科(ke)(ke)学院理化技(ji)术(shu)(shu)研究所(suo)(suo)强大(da)的科(ke)(ke)研实力和(he)(he)技(ji)术(shu)(shu)积累，我们(men)一直致(zhi)力于燃烧合成(cheng)高(gao)品质陶瓷粉(fen)体材料的理论和(he)(he)工艺(yi)研究，目(mu)前已经取(qu)得(de)了“燃烧合成(cheng)装(zhuang)备(bei)大(da)型化、燃烧反应过(guo)程调控智能(neng)化以(yi)及工艺(yi)产品稳定(ding)化”全方(fang)位的技(ji)术(shu)(shu)突(tu)破，本次CAC展会，我们(men)也带来了α-Si3N4粉体(ti)(ti)、β-Si3N4粉体、MgSiN2粉体(ti)、β-SiC粉体(ti)等，这些(xie)产品相(xiang)含量高、纯度高、稳定性好，品质(zhi)都达(da)到了国(guo)内领(ling)先水平。
展品展示
Q2：众所周知，氮(dan)化硅(gui)粉(fen)体有着“结构(gou)陶瓷之(zhi)王(wang)”的(de)称(cheng)号，贵单(dan)位(wei)也是(shi)氮(dan)化硅(gui)粉(fen)体生产研(yan)发的(de)佼佼者，马先(xian)生能为我们详细(xi)介绍下贵单(dan)位(wei)生产的(de)氮(dan)化硅(gui)粉(fen)体吗(ma)？
A2：氮化(hua)硅是(shi)一(yi)种(zhong)共价键(jian)化(hua)合物，有α、β和γ三(san)种(zhong)晶(jing)型，比较常见的是(shi)α-Si3N4和β-Si3N4，这两种晶(jing)型都能在常压(ya)下合(he)成。本单位(wei)采(cai)用(yong)燃(ran)烧合(he)成工艺制备的(de)(de)α-Si3N4配方粉(fen)是在较低的(de)(de)温度下合(he)成的(de)(de)，并经(jing)历了快速的(de)(de)升降温过程，具(ju)有(you)较高(gao)的(de)(de)烧结活(huo)性(xing)、低温稳定性(xing)和高(gao)α相(xiang)含量（α≥93%），常用(yong)作新能源、风力发电以(yi)及一些极端特殊(shu)行(xing)业的(de)(de)高(gao)导(dao)热基板(ban)、轴承球和结构件等。但需要注意的(de)(de)是，α-Si3N4在(zai)1700℃时会转(zhuan)变成β相，并(bing)且这(zhei)一过程不可逆，因(yin)此(ci)在(zai)烧结时需控制好温度(du)。而β-Si3N4理论上单(dan)晶(jing)热导率(lv)可高(gao)达320 W/m·K，但其(qi)晶(jing)格氧含量、相含量均会影响其(qi)热导率(lv)，本单(dan)位生产的(de)β-Si3N4的相(xiang)含(han)量达到98%以(yi)上，氧含(han)量控制在(zai)1.0%以(yi)内，能保证热(re)导(dao)率的正常发挥，可用(yong)作(zuo)高(gao)导(dao)热(re)填料、高(gao)强高(gao)热(re)导(dao)Si3N4陶瓷的(de)晶(jing)种等。此外，为了进(jin)一步提升氮化硅陶瓷的(de)热导率，本(ben)单位还研发了高纯度(du)、性能稳定及(ji)高抗弯强度(du)的(de)MgSiN2粉体作为烧(shao)结助(zhu)剂，研究(jiu)表明，它(ta)能够净化Si3N4晶(jing)粒，降低氮化(hua)硅晶(jing)格(ge)氧(yang)含量(liang)，增(zeng)强(qiang)晶(jing)粒生长，从而大幅提高氮化(hua)硅陶瓷的热(re)导率(lv)及抗弯强(qiang)度。
Q3：目前，贵单位的(de)氮化硅粉体的(de)产业化情况如何？未来想要实现怎样的(de)目标(biao)？
A3：本项目(mu)组自(zi)2002年成(cheng)立以(yi)来(lai)，一(yi)(yi)直在(zai)稳(wen)步发展，产(chan)品品质(zhi)也达(da)到了国内(nei)领先(xian)水平。目(mu)前已在(zai)济南建成(cheng)200吨高(gao)品质(zhi)氮化(hua)硅粉体(ti)生产(chan)线，力(li)争实现氮化(hua)硅陶瓷基板粉体(ti)国产(chan)自(zi)主(zhu)替(ti)代(dai)，满足国内(nei)下游客(ke)户的(de)(de)需(xu)求。我们现在(zai)的(de)(de)目(mu)标是建成(cheng)国际最大(da)的(de)(de)高(gao)品质(zhi)氮化(hua)硅陶瓷粉体(ti)燃烧(shao)合(he)成(cheng)生产(chan)线，致力(li)于“技术-产(chan)品-应用(yong)”的(de)(de)知行合(he)一(yi)(yi)，希望能以(yi)燃烧(shao)合(he)成(cheng)技术引领我国先(xian)进陶瓷产(chan)业发展。
总结(jie)
犯其至(zhi)难而图其志(zhi)远，感(gan)谢齐(qi)鲁中科(ke)背后的科(ke)研工作者们(men)，正(zheng)是许多如你们(men)一样不惧艰辛、攻坚克难的科(ke)研人(ren)员，我国先进(jin)陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)产业才(cai)得以(yi)蓬勃发展。相信秉(bing)承“知行合一”科(ke)研精神，未来(lai)(lai)齐(qi)鲁中科(ke)定(ding)能实现“国际最(zui)大的高品质(zhi)氮化(hua)硅陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)粉体(ti)(ti)燃烧(shao)合成生(sheng)产线(xian)”的目(mu)标(biao)。最(zui)后，感(gan)谢各位展商对CAC广州(zhou)国际先进(jin)陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)展的支持，我们(men)为(wei)能成为(wei)你们(men)展示的平台而感(gan)到荣幸，希(xi)望未来(lai)(lai)继续携(xie)手，为(wei)我国先进(jin)陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)事业添柴加薪。
粉体圈整理
