第一節(jié) 概述
氮化硅超細(xì)粉是精細(xì)陶瓷的主要原料,精細(xì)陶瓷的發(fā)展也直接影響著氮化硅超細(xì)粉的發(fā)展。近年來,國外精細(xì)陶瓷總的發(fā)展趨勢是;門類越來越多,品種更加齊全,應(yīng)用范圍愈來愈廣闊,成為當(dāng)前國際上最具活力的陶瓷 行業(yè) 。精細(xì)陶瓷產(chǎn)品已在微電子技術(shù),自動化裝置,汽車發(fā)動機(jī),敏感傳感器,新能源等方面廣為采用,形成生產(chǎn)高潮與激烈的市場競爭局面。
第二節(jié) 亞洲地區(qū)主要國家市場概況
日本近年來一直將精細(xì)陶瓷看作是決定未來競爭力前途的高科技產(chǎn)業(yè),不余遺力地不斷加大投資力度。其生產(chǎn)的精細(xì)陶瓷敏感元件已占據(jù)國際市場主要分額。包括熱敏,壓敏,磁敏,氣敏,光敏等在內(nèi)的各種特陶產(chǎn)品壟斷著一大部分市場。日本正在試驗高性能陶瓷電池,它是采用固態(tài)陶瓷材料代替酸性電解液,重量較傳統(tǒng)電池減輕三分之二且污染小,尤適宜用于汽車及航空航天工業(yè)需要。此外日本在開發(fā)陶瓷發(fā)動機(jī)方面也走在世界前列。日本對精細(xì)陶瓷的重視,加大了對氮化硅超細(xì)粉的需求,為氮化硅超細(xì)粉 行業(yè) 的發(fā)展創(chuàng)造了良好的發(fā)展環(huán)境。
第三節(jié) 歐洲地區(qū)主要國家市場概況
歐盟各國則在功能陶瓷與高溫結(jié)構(gòu)陶瓷兩方面不斷加大投資力度。目前 研究 的重點(diǎn)為發(fā)電設(shè)備中應(yīng)用的新型材料技術(shù),如陶瓷活塞蓋,排氣管里襯,蝸輪增壓轉(zhuǎn)子及燃?xì)廨嗈D(zhuǎn)子。由于在冷卻部分采用陶瓷材料,大幅度降低了能源與熱損耗。陶瓷熱交換器則具備由鍋爐或其它高溫裝置中回收余熱的能力。陶瓷管可提高耐腐蝕的能力,增加熱交換效率。今后對于陶瓷工業(yè)燒成在內(nèi)許多 行業(yè) 的節(jié)能發(fā)揮重要的作用。從歐盟對功能陶瓷和高溫結(jié)構(gòu)陶瓷的重視表明歐盟的氮化硅超細(xì)粉也有良好的發(fā)展環(huán)境。
第四節(jié) 美洲地區(qū)主要國家市場概況
美國精細(xì)陶瓷發(fā)展的重點(diǎn)為高溫結(jié)構(gòu)陶瓷,目前在航天技術(shù),汽車,航空器,核工程,醫(yī)療設(shè)備及機(jī)械動力等方面進(jìn)入大范圍使用階段。以氮化硅,碳化硅,氧化鋯陶瓷為主的精密材料陶瓷制品產(chǎn)量世界總量的60%以上。美國生產(chǎn)的陶瓷軸承工作溫度高達(dá)1300度以上,其工作強(qiáng)度為普通金屬軸承的5倍以上。美國研制的生物陶瓷產(chǎn)品也已大量用于骨骼修復(fù),瓷牙修補(bǔ)的臨床應(yīng)用。目前美國特陶工業(yè)界還加緊軍用精細(xì)陶瓷的研制開發(fā),期待逐步加強(qiáng)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用。精細(xì)陶瓷在軍用方面的應(yīng)用增加,為精細(xì)陶瓷的市場穩(wěn)定提供了保障,對氮化硅超細(xì)粉的需求也趨于穩(wěn)定。
第五節(jié) 氮化硅超細(xì)粉 行業(yè) 存在的問題及應(yīng)對策略
一、存在問題
1、科技轉(zhuǎn)化接口不暢:我國絕大多數(shù)企業(yè)都是生產(chǎn)型的,缺乏持續(xù)的創(chuàng)新和應(yīng)用開發(fā)能力,所以只能接受非常成熟的技術(shù)——中試放大完成了,工業(yè)化設(shè)計安裝結(jié)束了,最好市場也開拓好了,萬無一失“交鑰匙”就行,其選擇的接口是產(chǎn)業(yè)化鏈條中十分靠后的階段;
另一方面,中國的科研院所,往往認(rèn)識不到或無力做到從實(shí)驗室成果到實(shí)施產(chǎn)業(yè)化這一更加復(fù)雜的工程化、系統(tǒng)化工作,常常急功近利,試管燒瓶的成果一出來,就匆忙“交貨”,無法潛心于后續(xù)的應(yīng)用開發(fā)和技術(shù)支持,接口選擇又十分靠前。
2、沒有形成規(guī)?;a(chǎn)
目前我國氮化硅超細(xì)粉的技術(shù)水平與國外相比還存在較大的差距,國內(nèi)企業(yè)也還沒有形成一定規(guī)模的生產(chǎn),這不利于該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
二、應(yīng)對策略
1、加強(qiáng)科研單位與企業(yè)的合作
各省市地區(qū)應(yīng)該結(jié)合自身的資源優(yōu)勢,選擇科研院校、企業(yè),根據(jù)國內(nèi)急需的產(chǎn)品,在各自分散 研究 的基礎(chǔ)上,有系統(tǒng)地進(jìn)行協(xié)調(diào),形成地方特色。建立創(chuàng)新體系,吸引多元投資國家應(yīng)鼓勵科研單位、高等院校與生產(chǎn)企業(yè),共建技術(shù)創(chuàng)新基地、開放式 研究 開發(fā)中心等,對共性關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān),建立以企業(yè)為主體、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的納米材料創(chuàng)新體系,加速 研究 開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化步伐。
2、加速科研成果轉(zhuǎn)化
應(yīng)重視以政府政策資金為導(dǎo)向,建立多元投資融資體系,吸引風(fēng)險投資及民間投資,使其大規(guī)模地介入并和科技界融合,同時,鼓勵科技型企業(yè)在資本市場上融資,加速科研成果的轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)推進(jìn)。
3、抓好人才培養(yǎng)
強(qiáng)化專利保護(hù)以人為本,把氮化硅超細(xì)粉科技人才隊伍建設(shè)放在突出位置:培養(yǎng)擁有多學(xué)科背景的人才;采取切實(shí)措施,從國外引進(jìn)優(yōu)秀的人才;開展MBA教育,培訓(xùn)技術(shù)型市場策劃及營銷人員,通過安排項目和基地建設(shè),培養(yǎng)和鍛煉一支具有綜合能力、創(chuàng)新能力、懂科技、會經(jīng)營、善管理的科技帥才。
第六節(jié) 行業(yè) 發(fā)展預(yù)測 分析
一、產(chǎn)品需求特點(diǎn)發(fā)展預(yù)測
1、氮化硅超細(xì)粉應(yīng)用領(lǐng)域廣泛
氮化硅超細(xì)粉的應(yīng)用領(lǐng)域如下:
1)納米氮化硅在塑料中的耐磨增韌抗拉抗沖擊的應(yīng)用:用偶聯(lián)劑進(jìn)行表面處理后的納米氮化硅粉體顆粒在高分子復(fù)合材料中相溶性好,分散度好,和基體結(jié)合性好,在特種工程塑料聚醚醚酮(PEEK)和雜萘聯(lián)苯聚醚酮(PPEK)添加量為百分之三左右時,大幅度提高PEEK和PPEK的耐磨性能,同時提高PEEK和PPEK的抗拉和抗沖擊性能,大幅提高PEEK和PPEK的使用壽命。(用微米級氮化硅填充PEEK和PPEK的磨損方式以梨削和磨粒磨損為主,而用納米級氮化硅填充PEEK和PPEK的磨損方式以輕微的粘著轉(zhuǎn)移磨損為主。)
2)在高性能結(jié)構(gòu)陶瓷工業(yè)中的應(yīng)用:納米氮化硅陶瓷復(fù)合材料的力學(xué)性能好。特別是在高溫條件下仍能使陶瓷的硬度,強(qiáng)度得以很大的提高。有關(guān) 研究 表明,納米陶瓷在較低溫度下燒結(jié)就能達(dá)到致密化。
3)納米氮化硅在高耐磨橡膠中的應(yīng)用:納米級氮化硅(平均粒徑20納米)的NSN系列橡膠超耐磨增強(qiáng)劑,獲得了驚人的應(yīng)用效果。通過寧國密封件公司的臺架實(shí)驗表明:在主膠料為三元乙丙膠的波紋管中添加1-3份NSN粉末,耐久實(shí)驗可承受100多萬次,而未添加NSN的波紋管耐久實(shí)驗只做20萬次,波紋管就已破裂。
4)金屬表面耐磨復(fù)合鍍的應(yīng)用:氮化硅硬度高,滑動摩擦系數(shù)小。其力學(xué)性能比其他陶瓷材料高,但與金屬材料相比仍有很大差距,但其強(qiáng)度隨溫度的升高變化遠(yuǎn)小金屬材料。氮化硅的室溫強(qiáng)度可以保持到800℃以上,即使在1200℃—1400℃之間,仍將保持相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度。因此,納米氮化硅能被用于許多器件上,如模具、切削刀具、汽輪機(jī)葉片、渦輪轉(zhuǎn)子以及汽缸內(nèi)壁涂層等。
5)納米氮化硅在特種吸收人體紅外紡織品的應(yīng)用:硅基納米粉是尼龍,滌綸增強(qiáng)導(dǎo)電、吸波有組元。納米氮化硅對人體紅外光的吸收率在97%以上,是最優(yōu)良吸收紅外超細(xì)紡織物添加劑。
6)納米氮化硅在其它工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用:納米氮化硅可在許多產(chǎn)品中應(yīng)用,例如:高性能耐磨、耐高溫橡膠密封件和橡膠輪胎、防腐耐火涂料、在高溫絕緣電子材料、無機(jī)陶瓷潤滑油、金屬表面陶瓷耐磨復(fù)合鍍層、特種吸收人體紅外紡織品、在結(jié)構(gòu)陶瓷和無機(jī)復(fù)合材料、環(huán)氧樹脂等。
2、氮化硅超細(xì)粉需求量大
用氮化硅納米粉合成致密陶瓷是一種比較有發(fā)展前景的結(jié)構(gòu)陶瓷材料,但目前這方面的 研究 還不多。用氮化硅納米粉的特點(diǎn)是不僅超細(xì)分散,而且含氧量高(5%-8%),這對所制得的陶瓷產(chǎn)品的燒結(jié)性能和機(jī)械性能產(chǎn)生決定性影響。原料中含氧量過高會導(dǎo)致材料的無晶形化和玻璃化,降低其強(qiáng)度,尤其是在熱壓成型時,過于致密的模型不利于氧通過氣孔排出,無晶形化和玻璃化現(xiàn)象更為突出。對氮化硅納米粉采用熱壓成型.加壓及微波燒結(jié)法合成陶瓷的工藝進(jìn)行 研究 后認(rèn)為,可以通過以一氧化硅的方式去除原料中的所含5%-8%的氧的方法制取具有較高物理機(jī)械性能的致密陶瓷。在采用上述方法后,可以觀察到晶??焖僭鲩L。與采用普通a-氮化硅粉制成的陶瓷相比,所得到的材料的顯微結(jié)構(gòu)更分散。與用密度相同的普通粉料采用上述工藝制成的陶瓷材料相比,用納米粉制成的陶瓷的強(qiáng)度可增加25%-30%。這種產(chǎn)品優(yōu)勢直接增加了對氮化硅超細(xì)粉的需求,預(yù)計未來隨著應(yīng)用的增多,其需求量還會繼續(xù)增長。
二、 行業(yè) 發(fā)展趨勢 分析
氮化硅超細(xì)粉的發(fā)展趨勢表現(xiàn)為在結(jié)構(gòu)陶瓷中的地位越來越重要。
氮化硅陶瓷今天被視為結(jié)構(gòu)陶瓷的先行材料,這種材料在各種溫度下具有極高的強(qiáng)度和抗破壞韌性,還具有較高的熱穩(wěn)定性、硬度、耐磨性、抗氧化抗腐蝕性等,因此它是一種具有廣闊發(fā)展前景的結(jié)構(gòu)陶瓷。目前,使用氮化硅陶瓷生產(chǎn)的發(fā)動機(jī)部件、切削工具、軸承、自動氣焊工作件等產(chǎn)品己顯示出了優(yōu)異的使用性能,產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。但是,氮化硅陶瓷的潛力還遠(yuǎn)未得到挖掘,在制約氮化硅陶瓷結(jié)構(gòu)和性能的眾多因素中,氮化硅粉體和添加劑占有重要位置。
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