中國粉體網訊 新型陶瓷作為新材料的重要分支,已經成為許多高技術領域發展的關鍵材料,陶瓷人的貢獻與智慧關乎著我國整個工業的發展與進步。2023年3月9日,由中國粉體網主辦,萍鄉市湘東區人民政府、江西萍鄉龍發實業股份有限公司、萍鄉市工業陶瓷行業商會協辦的“第五屆新型陶瓷技術與產業高峰論壇”在江西萍鄉湘東區會議中心隆重開幕!會議期間,我們邀請到眾多專家學者做客“對話”欄目,圍繞新型陶瓷技術與產業發展進行訪談交流。本期,我們邀請到的是浙江蔚藍航盾精密陶瓷科技有限公司董事長連加松。
中國粉體網:連總您好,請問您是如何與先進陶瓷結緣的?
連總:這要從三個方面來講,第一點,我是1984年開始研究高純納米氧化鋁的,經歷了二十多年的研究,對氧化鋁粉體有比較深刻的認識,我認為好的原料更應該往下游發展,比如精密陶瓷部件。第二點,氧化鋁是地球中存在的比較豐富的資源,其應用廣泛,但在國內高端氧化鋁粉體制備精密陶瓷部件方面的研發相對欠缺。第三點,在市場上,對于高純納米氧化鋁粉體方面的開發不多,傳統的氧化鋁企業對這方面的關注度不夠,材料是一個國家科學技術和工業水平的反映和標志,本人對這方面很有興趣,想把自己的產業鏈延展做出更好的產品來。
中國粉體網:請問連總,蔚藍精瓷的主要陶瓷產品有哪些?
連總:我們的主要產品一個是中高端的氧化鋁陶瓷基板,第二個就是防彈片、防彈陶瓷,第三個就是開發發動機里的活塞部件,再一個就是耐強酸、耐高溫泵用葉輪。
中國粉體網:防彈陶瓷是什么材質的?
連總:以氧化鋁為主,主要用3N氧化鋁粉體壓制成型,再燒結成氧化鋁陶瓷。
中國粉體網:目前公司的整體規模怎么樣?
連總:公司是從去年下半年開始投入設備,今年開始生產,將計劃完成三千萬左右的目標,目前基礎設施已到位,我相信公司將會朝好的方向發展。
中國粉體網:連總,納米氧化鋁陶瓷相對普通氧化鋁陶瓷,它的優勢體現在哪些方面?
連總:從材料本身來講,無論是傳統氧化鋁陶瓷還是納米氧化鋁陶瓷,都可籠統為氧化鋁陶瓷。隨著納米技術的發展,粉體也朝著粒徑分布窄、平均粒度小的方向發展,那么納米氧化鋁陶瓷的優勢有幾點:
第一,納米氧化鋁粉體所制備的材料在力學強度上有很大的優勢。它突破了傳統氧化鋁陶瓷因粉體原料粒徑大、分布不均勻且一致性差造成氧化鋁陶瓷的脆性與性能的不確定性。納米氧化鋁陶瓷能極大地改善了陶瓷的韌性、質量的穩定性和一致性。比如用納米氧化鋁粉體制備的陶瓷部件用在高轉速部件(分級輪)或高耐磨損部件的應用場合中,起到了關鍵的作用。
第二,在燒結節能減排方面也有很大的優勢。普通氧化鋁陶瓷燒結溫度較高,一般到1600-1700℃之間,甚至更高。用納米氧化鋁粉體制備陶瓷燒結溫度可控制在1400-1600℃之間,并且燒結成的氧化鋁陶瓷在表面性能、內部結構、功能特性都表現的較為優異。
第三,隨著半導體芯片趨向小型化,陶瓷基板作為半導體的基礎核心材料,被要求厚度越來越薄的同時,且強度也要相應提高。如果用粒徑較大的粉體來制備陶瓷基板,就容易斷裂且不能做薄。隨著目前氧化鋁粉體材料的粒徑越來越小,陶瓷基板的厚度可以做的較薄。那么,納米氧化鋁粉體制備陶瓷基板使得半導體芯片輕量化且強度不變甚至提高成為可能。
中國粉體網:納米氧化鋁陶瓷在原料方面,細度需達到什么標準?
連總:納米氧化鋁主要指粉體的顆粒直徑≤100納米,甚至更小。盡管納米氧化鋁粉體制備的陶瓷具有很多優點,但技術方面還有很大發展空間,如運用小粒徑的納米粉體制備陶瓷,要克服粉體細度對陶瓷制備過程中產生的影響。我認為,目前把納米粉體粒徑控制在80到幾百納米之間做陶瓷制品是比較適用的,市場空間也比較大。
中國粉體網:制備納米氧化鋁陶瓷的關鍵工藝有哪些?
連總:制備納米氧化鋁陶瓷的方法有很多,有物理法、化學法、化學物理法。首先要制備出理想的前驅體,必須要求顆粒分布均勻,在粉體外貌上接近球形或者類球形;其次是粉體分散性好,為避免粉體二次團聚,就需要對氧化鋁粉體進行表面改性,利用粉體界面技術添加分散劑,使得粉體顆粒分布均勻,在成型工序中才能使得成品壓制結實。那么,制備納米氧化鋁陶瓷工藝中,不僅僅單用任何一個方法,在我看來應該是化學、物理兩種方法穿插結合使用才能做好納米粉體材料。但是如果在市場上購買較粗的氧化鋁粉體單單靠物理研磨是不可能做成優質的納米氧化鋁粉體的,因為想做優質的納米氧化鋁陶瓷產品,它除了粒徑分布均勻,還要求粉體顆粒形貌較好,粉體顆粒形貌單靠物理技術是做不出來的。
中國粉體網:公司掌握了哪些陶瓷制造的核心技術?
連總:我們目前掌握的主要工藝是異丙醇鋁水解法,這個也是我們這幾十年來一直在做的項目。首先是合成工藝中要解決原始粒徑要達到納米級別的要求,這是很重要的;其次是氧化鋁粉體在轉相過程,不能出現嚴重團聚現象,這就要控制氧化鋁粉體的煅燒工藝,使得粉體晶粒形成和顆粒尺寸得到控制;最后是氧化鋁粉體轉相過程中(轉為α相),不能過燒,粉體燒結過度會導致顆粒變大、黏連嚴重,這樣的粉體用于制備陶瓷是達不到理想要求的。
中國粉體網:那么,公司從原料合成,樣品成型再到燒結成型、后期加工,都是自己完成的嗎?
連總:目前,我把公司分為幾個模塊來進行運營。由浙江超微細新材料有限公司專做粉體;蔚藍航盾精密陶瓷科技有限公司專做精細陶瓷。這兩個模塊都是氧化鋁產業鏈上的重要環節,由不同的團隊去完成。
中國粉體網:那企業的氧化鋁粉體主要采用醇鋁水解法制備?
連總:醇鋁水解法制備氧化鋁粉體是一個很好的制備工藝。一個產業想做大做強,不能只做單一材料,不同材料應該采用不同的制備工藝來完成。比如做藍寶石這類材料,在純度方面,采用醇鋁水解法制備出來的粉體,純度方面達到要求。也有一些產品用到2N或者3N氧化鋁粉體,那這部分我們可能會采購市面上純度達標,顆粒度好的粉體來進行表面改性技術,以滿足不同產品的需求,這就豐富了產品的種類。我們公司氧化鋁陶瓷粉體產品純度定位在99.5、3N、4N甚至到5N;在粉體類別上,具備納米、亞微米、微米級別的系列陶瓷粉體。因為,我認為在中國市場中低端氧化鋁粉體是不缺的,比較缺乏的是中高端產品。
中國粉體網:公司在技術創新方面做了哪些工作?
連總:我本身就是做科研出身,在科研單位工作多年。公司從1995年開始就成立了研發中心,到現在我們擁有一支優秀的研發團隊,粉體研發和陶瓷研發是由相應的專業團隊分別來完成。研發團隊研發任務明確,有合理的考核制度,有嚴格的激勵機制,采用物質獎勵和精神獎勵相結合,調動技術人員的積極性,形成研發、創新的良好的企業文化。
(中國粉體網編輯整理/空青)
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