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，均屬于六方晶系，特殊的穩定網絡結構賦予了其諸多優異性能。多用來制造軸承、汽輪機葉片、機械密封環、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，據貝哲斯咨詢對氮化硅粉行業市場數據的統計顯示，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，對氮化硅粉體質量的要求越來越高，如何突破氮化硅粉國產化制備技術，打破高端粉體受國外制約的現狀，仍然是未來粉體發展的主要方向。
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、生產高品質氮化硅陶瓷材料的科技公司，產品廣泛應用于新能源汽車、高鐵動車、醫用陶瓷、風力發電、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20余年原創核心技術積累，形成了燃燒合成技術系列成果，實現了百噸級自動化氮化硅陶瓷粉體的穩定生產。公司生產的高品質氮化硅粉體已達到進口替代指標，解決了我國半導體、新能源產業因氮化硅陶瓷粉體“卡脖子”的問題。
研發與技術創新
2024年4月，中科新瓷聯合中科院功能陶瓷技術團隊，共同建設燃燒合成高品質氮化硅粉體的自動化示范產線。該產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，實現全程智能化控制。產線嚴格按照工業標準進行設計和建設，確保了生產過程的規范化和產品的標準化，可以在大幅提高生產效率的同時，有效保障產品一致性和質量穩定性。此次自動化示范產線建設，不僅推動了氮化硅材料的產業化進程，更將為國內新材料行業樹立一個示范標桿。
產業化應用布局與戰略合作
2024年9月，中科新瓷獲得北京中科先行創投首輪投資，加速布局國產高品質氮化硅陶瓷粉體系列產品。本輪資金主要用于建設國內首條高品質氮化硅粉體自動化示范生產線。
中科新瓷已完成了初步的產業化應用布局，建成濟南自動化示范產線、重慶百噸級標準化產線，與中材高新、上海材料所、中船重工、紅星電子等公司達成戰略合作，共同推動氮化硅陶瓷材料的應用與發展。
產品應用與市場推廣
歷經10年的技術迭代積累和3年的產品市場驗證，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。產品性能達到國際先進水平，質量品級對標日本、德國相應產品。目前，該產品已在國內某新能源汽車頭部企業完成驗證，并開始穩定供貨。
針對精密陶瓷軸承領域，推出亞微米氮化硅粉（IG），產品主要用于制造新能源汽車電機軸承、機床精密軸承、海上風力發電機軸承、耐高溫耐腐蝕軸承等。產品性能處于國內尖端水平，質量品級對標瑞典相應產品。目前，該產品已在某國家級專精特新氮化物陶瓷企業、上海材料所的成熟產品中批量應用。
針對高品質陶瓷結構件制造領域，推出亞微米通用氮化硅粉體，產品主要用于制造普通軸承球、高端結構件等。產品性能優異，品質穩定，價格優惠，可實現百噸級供貨能力。
結語
對整個氮化硅粉體制備行業來說，能規模化生產，產量大，成本低，質量穩定是大家關注的重點。中科新瓷將繼續秉持創新精神，深化技術研發與產業升級，致力于為氮化硅陶瓷材料行業的可持續發展樹立典范，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.氮化硅陶瓷粉體產業現狀與發展趨勢
[2] 中科新瓷（重慶）科技有限公司官微、粉體網企業展臺
