陶瓷笔珠后的重大突破:氮化硅衬底填充国产空白色

本篇文章2111字，读完约5分钟

近日，山东省威海市临港经济技术开发区20人新材料企业威海环先进陶瓷有限公司，今年5月份共收到14份氮化硅电路基板订单，订单总额超过1000万元，使交易会第一个月取得成功。据报道，4月28日，该公司推出新产品展示，填补了中国0+白的空白，此后，每天都有源源不断的公司来到工厂洽谈合作，两天后就签订了购销合同。企业负责人倪和龙表示，5月份的成绩单是一个惊喜，主要是因为企业在研发方向上一直遵循新旧动能转化的主线。

▲威海环先进陶瓷有限公司生产的氮化硅系列基板

氮化硅陶瓷基板于2012年引入美国，由于其优异的性能，受到制造商的青睐。由于技术垄断，国内企业以前无法成功开发产品，导致国内企业进口产品成本高。早在去年6月，威海环艺高级陶瓷有限公司就启动了该产品的研发，并以主题分解、协同研究、集成创新的理念引领研发，与四所高校共同开发了该产品。在不到一年的时间里，该项目的研发工作先后取得了重大突破。通过中小规模试验，可以达到大规模批量生产的预期目标。此外，该产品在电阻率、介电常数、热膨胀系数等关键指标上明显优于国外产品，不仅填补了国内空白，而且达到了国际先进水平。该公司也成为中国唯一一家成功开发该产品并能实现大规模生产的公司。

这种新产品的使用寿命是其他传统陶瓷基板的10倍以上。它是新型电动汽车(如混合动力电动汽车和混合动力电动汽车/电动汽车)1681动力控制模块的首选基底材料。目前，中国的新型电动汽车市场正在蓬勃发展。这种国内新产品的诞生将打破国外制造商的垄断局面，大大降低国内企业的采购成本。该产品除用于新型电动汽车外，还广泛应用于大功率光电和半导体器件领域，如发光二极管、功率发射器、光伏器件、IGBT模块、功率晶闸管、谐振器基座、半导体封装加载板等。《全国集成电路产业发展纲要》指出:“到2015年，集成电路产业发展的体制机制创新将取得显著成效，建立符合产业发展规律的融资平台和政策环境。集成电路行业销售收入超过3500亿元。这表明该产品符合国家政策，具有巨大的市场潜力和丰富的经济效益。

氮化硅陶瓷基板研发项目只是公司推广新旧动能转化的一个缩影。去年底，企业的“氮化硅增韧工程”入选省重点科研项目库，是国内第一个成功开发0.1-1.0毫米氮化硅磨珠的企业。研发成功的消息在国内业界引起了巨大的轰动。许多科研机构以怀疑的态度进行了现场调查。经过实地考察，美国橡树岭国家实验室副主任林华泰博士给予了高度评价:“氮化硅陶瓷微珠作为研磨非金属粉末、微纳材料等材料的核心成分，具有不可思议的功能，维氏硬度超过1580，断裂韧性超过7兆帕。将它们用作研磨介质球没有问题，它们的应用前景非常广阔

▲威海环先进陶瓷有限公司生产的氮化硅系列磨珠

微纳颗粒的制备和工业应用一直是制约我国新材料发展的瓶颈。然而，高性能研磨介质是技术突破的关键。氮化硅研磨珠研发项目旨在探索高性能研磨介质的研发和工业应用。由于国外的技术壁垒，国内专业人士无法获得这样的高科技产品，导致我国甚至依赖进口氮化硅圆珠笔珠，更不用说研磨珠了。公司生产的氮化硅磨珠不仅实现了高档圆珠笔珠的国产化，而且实现了微轴承高速球的工业应用。更重要的是，这些产品是生产微米级和纳米级浆料的关键消耗品。将有可能促进纳米级原料的工业应用，包括非金属原料粉末的超细粉碎，生物医学领域孢子壁的破壁，高级营养领域的破壁、研磨和合成。它可以全方位覆盖国内粉体工业、研磨工业和新材料工业，可以促进产业升级，尤其是装备制造业，甚至可能带动新一轮新材料工业革命。

据悉，该企业最近获得了氮化硅手机背板和微纳孔径多孔陶瓷两个研发项目的中试成功，有望再次填补国内产品技术空白的空白。

威海欢欢先进陶瓷有限公司始终以科技创新为重点，实现新旧动能的转化。首先，公司从国外引进顶尖的行业专家组成研发团队，拥有博士以上学历的人员占研发团队的30%以上。二是组建专家团队和智库，聘请材料和纳米表面工程专业博士后、清华大学工程化学系高级工程师、轴承集团磨球专家为主要成员。三是与哈尔滨工业大学、华中科技大学、广州工业大学等近10所科研院所和大学开展了研发合作，委托研发、团队研发、绩效公平和利润分享模式等多种形式的产学研合作，为科技创新推动新旧动能转化奠定了坚实基础。

▲威海环先进陶瓷有限公司产品检验

为促进新旧动能转化的有效实施，威海环能先进陶瓷有限公司成立不到两年，已连续三次增资，并得到省投资基金的大力支持。企业成长的过程实际上是一个推动新旧动能转化的过程:2016年12月，在市“千帆计划”和“山东科技中小企业银行”上市，并在齐鲁证券交易所成功上市...

▲威海环先进陶瓷有限公司上市仪式

尽管企业不断成长和发展，但仍处于起步阶段，订单多、生产能力有限、国内关键设备缺乏、手工人才短缺仍是主要瓶颈。对此，企业的经理有三个梦想:第一，他希望尽快建立一个新的材料产业基金，帮助企业加速成长；二是计划建立无机新材料产业园，盘活闲置厂房用地，将单一项目投资转变为产业链集群平台投资，提高跨国公司对当地的嵌入性；第三是先试，继主板、二板、新三板和省级区域板之后，我们可以尝试对市级“五板”给予优先支持。