近年政府以及社會各界都給予新材料高度重視及政策支持,氮化鋁、氮化硅為首的先進陶瓷應用場景尤其隨著5G、集成電路、半導體產業升級而大幅增長。在眾多生產工藝中,自蔓延高溫合成技術(SHS)經過幾十年發展日臻成熟,目前已在國內外得到廣泛應用,比如早在2002年,我國就已實現了自蔓延氮化鋁、氮化硅粉體的產業化生產。

山西柯佳源新型陶瓷材料科技有限公司專注從事氮化鋁、氮化硅、氮化鈦、氮化釩鐵、二硅化鉬粉體材料的生產,是國內最早實現自蔓延法氮化鋁、氮化硅粉體產業化的先行者。柯佳源公司原名新宇,由冶金部氮化物材料攻關項目設立組建并不斷迭代技術穩健發展,近年來經過資本注入、項目搬遷、設備升級、產能擴大之后,就有了如今煥然一新的山西柯佳源。

氮化鋁有高的導熱系數、低的熱膨脹系數、高的機械強度、化學穩定性好,是一種具有廣泛應用前途的高導熱陶瓷材料。是制作半導體模塊、功率模塊、電子封裝、大規模集成電路基片、電力機車散熱片(板)、導電蒸發舟等電子材料領域的重要材料。可以用其制作坩堝和澆鑄模具等結構材料。自蔓延法制備氮化鋁粉體的最大優勢在于成本低,其高性價比在導熱填料市場可謂獨領風騷,對于應用技術有著深入研究的陶瓷基板企業也是降低生產成本的一大利器。

氮化硅具有強度大,耐高溫、耐腐蝕,耐熱震,抗氧化、耐磨損等優異性能。在機械、化工、冶金、航天、電子、軍事及核工等行業有廣泛應用。主要制品有氮化硅陶瓷軸承、刀具、工模具、泵柱塞、密封件、球閥、泵體、汽化器、過濾器、軋輥、傳送輥、熱偶套管、金屬熱處理支承件、坩堝、鋁液導管等。柯佳源生產的β相氮化硅粉體在燒結過程中無相變,晶粒異常生長現象易于控制,使材料性能的穩定性增強,韋布爾模量從9提高到53,廣泛應用于耐火材料、耐磨件市場。(筆者注:用自蔓延法生產氮化硅粉通常含α相和β相,其中α相結構的內部應變比β相大,故自由能比β相高,在1650℃-1800℃左右,加入添加劑,可使α-Si3N4轉變為β-Si3N4)。而且,近期研究成果顯示,低溫燒結的α和β相所組成的氮化硅復相陶瓷材料,其強度居然可以達到1600MPa左右,這意味著自蔓延氮化硅粉體用于制備復相陶瓷潛力巨大。

氮化鈦具有高硬度、高熔點、化學性能穩定、耐酸堿等性能,有誘人的金黃色。它與金屬濕潤性小,具有較好潤滑性,可用作半導體擴散阻擋靶材、制造坩堝、刀具的深層和仿金用裝飾材料等。隨著人們生活水平的快速提升,近來筆者甚至在亞馬遜等電商平臺看到國外廠商售賣氮化鈦涂層的民用刀具。

除了以上三種材料,柯佳源還大批量生產二硅化鉬、氮化釩鐵等工業用途廣泛的原材料。經過近20年生產運營的積淀,自蔓延高溫合成陶瓷粉體產品純度高、粒度分布窄,能耗低、無污染且生產效率高帶給柯佳源良好口碑,形成了強大的市場競爭力和品牌號召力。