中國粉體網訊 據中國粉體網記者的了解,中國現擁有聯合國產業(yè)分類中所列全部工業(yè)門類,其中200多種工業(yè)產品產量世界第一,部分產業(yè)達到或接近國際先進水平,產業(yè)配套能力強大。雖然"中國制造"附加值不斷上升,但是創(chuàng)新能力不強,核心技術短缺的局面至今尚未改變,近年來,中國大力推行供給側結構性改革,助推中國經濟和企業(yè)朝著高質量發(fā)展,但目前整體上仍處于全球產業(yè)鏈和價值鏈的中低端,決定了 "中國制造"很大程度上依賴于外部供應鏈。
目前,新冠肺炎疫情已經蔓延至全球200多個國家和地區(qū),全球供應鏈不可避免地受到一定影響。如果疫情在全球持續(xù)發(fā)展,會對中國進出口貿易產生巨大阻力,繼而影響到供應鏈、產業(yè)鏈。有產業(yè)研究專家認為,疫情打亂了整個產業(yè)節(jié)奏,將加快新興產業(yè)發(fā)展,加速引爆新一輪產業(yè)變革,倒逼產業(yè)轉型升級提速,全球供應鏈將實現質的提升。
未來中國產業(yè)鏈亟需的是打通整個產業(yè)鏈上中下游的各個環(huán)節(jié),尤其是打通“卡脖子"關鍵領域,大力提升產業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)的科技水平。在粉體材料產業(yè)領域,據不完全統計,至少有十余種非常重要的高端粉體材料,由于原料、裝備、技術工藝等因素的制約,很長時間都大量依賴國外進口。雖然目前還不能明確這些高端粉料一旦完全斷供,對國內產業(yè)鏈下游的影響到底有多大,但此次疫情的影響無疑給我國粉體全產業(yè)鏈敲響了警鐘。國產材料中國夢的實現,有賴于中國粉體工業(yè)“質”的提升。
高純氧化鋁
高純氧化鋁具有多孔性、高分散性、絕緣性、耐熱性等突出的特點,在人工晶體、精細陶瓷、透明陶瓷、生物陶瓷、半導體集成電路基片等方面得到了廣泛的應用。一般3N高純氧化鋁主要用于先進陶瓷,4N高純氧化鋁主要用于熒光粉,5N高純氧化鋁則用于藍寶石晶體、高級陶瓷、PDP熒光粉及一些高性能材料等。5G時代下,就集成電路而言,性價比較高的是氧化鋁陶瓷基板。
高純氧化鋁陶瓷作為先進陶瓷中應用最廣的一類材料,國外對其研究起步較早,尤其是在科技含量高的領域如機械加工、醫(yī)學、航空航天等,國內高端高純氧化鋁市場主要被住友化學等國外企業(yè)壟斷。國內對氧化鋁陶瓷材料研究相對較晚,技術相對落后,且制造業(yè)中生產工藝較落后、裝備不精,因此產品質量跟西方發(fā)達國家相比還是存在一定的差距。
高純氧化鋁
(圖片來源:蘇州貝爾德新材料科技有限公司官網)
高純氧化鋁
(圖片來源:宣城晶瑞新材料有限公司官網)
藍寶石用氧化鋁
(圖片來源:青海圣諾光電科技有限公司官網)
氧化鋯陶瓷粉體
氧化鋯陶瓷是一種新型高技術陶瓷,它除了具有高強度、硬度、耐高溫、耐酸堿腐蝕及高化學穩(wěn)定性等條件,同時具有抗刮耐磨、無信號屏蔽、散熱性能優(yōu)良等特點,同時可加工性強,外觀效果好,適于批量生產。氧化鋯陶瓷的性能依賴于高質量的氧化鋯粉體。目前市場上的高端氧化鋯陶瓷粉體主要依靠進口,國外知名的粉體生產企業(yè)主要有圣戈班、日本東曹等。但是近幾年國內粉體企業(yè)也相繼崛起,三環(huán)、國瓷、東方鋯業(yè)等國內企業(yè)粉體市場占額逐年提高。
氧化鋯材料
(圖片來源:國瓷材料官網)
高性能氮化鋁粉體
高性能氮化鋁粉體是制備高熱導率氮化鋁陶瓷基片的關鍵,目前國外氮化鋁粉制造工藝已經相當成熟,商品化程度也很高,但掌握高性能氮化鋁粉生產技術的廠家并不多,主要分布在日本、德國和美國。日本德山化工生產的氮化鋁粉被全球公認為質量好、性能穩(wěn)定。
由于國內氮化鋁粉體行業(yè)發(fā)展時間晚,產業(yè)化時間短,產量比較低,粉體性能與國外相比也存在較大差距,只能滿足國內部分市場的需求,每年都需要進口大量的氮化鋁粉料。
高純氮化鋁造粒粉
(圖片來源:廈門鉅瓷科技有限公司官網)
氮化鋁基板
(圖片來源:中國電子科技集團公司第四十三研究所官網)
高純碳化硅粉體
我國碳化硅粉體產量盡管約占世界總產量的30%,但是碳化硅在工業(yè)上的應用,主要是磨具磨料和耐火材料行業(yè),產品技術含量較低。目前,我國寧夏、內蒙、青海、甘肅等省份,利用當地較為廉價的人力和電力資源,紛紛發(fā)展碳化硅生產,已成為碳化硅粉體原料的主要出口基地。另一方面,碳化硅結構陶瓷,因具有硬度高、高溫承載能力強、抗氧化、耐磨損、熱導率大、熱膨脹系數小以及耐酸堿化學腐蝕等優(yōu)異特性,在半導體、電子、汽車、原子能、環(huán)保節(jié)能等高科技領域有廣泛的應用前景,產品技術含量高。目前美國、日本以及西歐等工業(yè)發(fā)達國家的碳化硅結構陶瓷技術處于世界領先地位。
4英寸半絕緣型SiC襯底材料
(圖片來源:山東天岳先進材料科技有限公司官網)
SiC單晶生長爐
(圖片來源:北京天科合達半導體股份有限公司官網)
球形硅微粉
隨著科技的日益進步,微電子元件性能不斷提高,對封裝技術及封裝材料的要求越來越高,球形硅微粉由于具有其他類型石英粉無法比擬的優(yōu)越特性,正被逐步應用于大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路的生產中,在電子信息技術領域發(fā)揮著越來越重要的作用。
制備球形硅微粉是一項跨學科的高難度工程,世界上僅有日本、美國、加拿大、德國和俄羅斯等少數國家掌握此技術。由于該技術涉及高性能芯片技術的開發(fā),國外對硅微粉球形化技術高度保密,獲得的國外產品參數也不完整、專用設備更是鮮見。
球形硅微粉
(圖片來源:蘇州錦藝新材料科技有限公司官網)
球形硅微粉
(圖片來源:江蘇聯瑞新材料股份有限公司官網)
高純石英砂
高純石英因其良好的光學特性、耐腐蝕性及熱穩(wěn)定性,被廣泛應用于制備光導纖維、太陽能電池、石英坩堝、大口徑石英管、單晶和多晶硅,不僅具有一般的商品經濟價值,更重要的是具有保障芯片安全、光纖安全、光伏安全、高端器件安全的戰(zhàn)略意義。
基于高純石英重要的戰(zhàn)略地位,美國、德國等壟斷了高純石英的制備技術,世界高純石英砂出口市場基本上被美國尤尼明公司控制。高純及超高純石英是我國的重要且急需的礦物材料。近年來,我國在高純石英加工技術研究方面開展較多工作,并取得了初步成效,主要標志是具有4N高純石英中端產品的批量生產能力,但與國際先進水平的差距依然較大。
高純石英砂
(圖片來源:湖北津馳硅材料有限公司官網)
半導體級高純石英砂
(圖片來源:江蘇太平洋石英股份有限公司官網)
等靜壓石墨
等靜壓石墨是石墨材料中的精品,與高新技術、國防尖端技術密切相關,是21世紀最有價值的新材料之一。我國雖有自己的等靜壓石墨生產企業(yè),但是大部分等靜壓石墨產品性能較低、品種單一、大規(guī)格高性能等靜壓石墨尚不能量產。國外等靜壓石墨材料的發(fā)展已經有很長的歷史,其中日本、美國、德國、法國所生產的等靜壓石墨已擁有近百種型號并自成系列,為其他高精尖領域發(fā)展提供了大量的新類型石墨產品。
相對比而言,我國等靜壓石墨材料的發(fā)展受制于原料和配方的差距、生產工藝的差距、產品規(guī)格的差距等幾個方面,這些差距主要是由于原材料選擇以及生產技術工藝還沒有達到先進水平,導致幾乎所有高端特種石墨都是依賴進口。
等靜壓石墨制品
(圖片來源:成都炭素有限責任公司官網)
納米碳酸鈣
納米碳酸鈣的粒徑和形貌直接決定了其性能和應用領域,如分散性好的立方形納米碳酸鈣可用作塑料橡膠制品的補強劑,鏈狀、針狀碳酸鈣具有優(yōu)良的補強作用,球形碳酸鈣具有良好的分散性和耐磨性,片狀碳酸鈣用于造紙和涂料中,能起到良好的遮蓋作用。國外納米級超細級輕鈣已形成大規(guī)模工業(yè)化生產,主要廠家有:英國的ICI公司、法國的Solvay公司、美國的礦物技術公司(MTI)、日本的丸尾鈣公司等。我國納米碳酸鈣生產起步較晚,目前約有幾十家生產企業(yè),且存在生產規(guī)模小、工藝與設備較落后、產品質量不穩(wěn)定、品種單一、經濟效益差等問題。
(圖片來源:江西華明納米碳酸鈣有限公司官網)
汽車底涂用納米級碳酸鈣
(圖片來源:青州宇信鈣業(yè)股份有限公司官網)
造紙涂布級高嶺土
紙張的發(fā)展離不開對優(yōu)質涂布高嶺土的利用,高嶺土是生產涂布紙最通用的白色顏料之一。應用于涂布加工紙的高嶺土,除了必須具備白度高、粒度細的優(yōu)異性能外,還必須具備粘度低的特性。近幾年來我國涂布紙的消費量增長較快,而用于造紙的高嶺土主要依賴于高價的進口產品,這對于我國造紙企業(yè)和高嶺土企業(yè)均是一個嚴峻的問題。
中國的高嶺土消費結構與美國、世界的平均水平相差較大。在陶瓷領域,中國消費比例達到55%,而美國和世界平均消費比例為15%左右。雖然我國高嶺土的儲量較為豐富,但能夠用來生產高端高嶺土產品的天然資源很少,大部分高嶺土礦只能用于低端的陶瓷工業(yè)或填料。其中,中國能用于造紙的高嶺土很少,造紙級高嶺土即片狀高嶺土嚴重匱乏。高嶺土產業(yè)應盡快告別粗加工產品時代,加大深加工產品的開發(fā)力度。在設備上,要盡快地采用微粉磨和超細磨來提高產品的細度,在技術上要采用更加完善的磨粉生產線。
高嶺土
(圖片來源:茂名高嶺科技有限公司)
硅藻土助濾劑
中國硅藻土儲量雖然居世界第二位,但質量與美國差距很大。美國內華達地區(qū)70%以上硅藻土為優(yōu)質硅藻土,中國硅藻土資源質量最好的吉林長白山地區(qū),優(yōu)質硅藻土的比例也僅有30%左右,而且30多年來,由于只采優(yōu)質一級硅藻土資源,大量的二級或三級硅藻土資源被浪費;另一方面,我國云南、浙江、內蒙古等地的硅藻土資源大多為低品位資源,含有大量黏土、砂質和碎屑等雜質,不能直接用來生產助濾劑、吸附劑、功能填料等高性能和高附加值硅藻制品或材料。
在硅藻土產品結構上,中國與國外還有相當大的差距。由于技術、工藝等方面的原因,國內對硅藻土的應用還主要以輕質保溫材料為主,而國際上則以助濾劑為主。由于我國硅藻土產品技術普遍含量較低,高檔硅藻土產品還需要進口。
硅藻土助濾劑
(圖片來源:吉林遠通礦業(yè)有限公司官網)
氯化法鈦白粉
氯化法鈦白粉,因具有工藝流程短、裝置產能大、自動化程度高、產品品質好、環(huán)保效益突顯、污染排放量小等眾多優(yōu)勢而發(fā)展迅猛,在國際上已經成為十分成熟的先進工藝。國外自上世紀90年代以來,新建的鈦白粉生產線基本都采用此工藝為主流生產工藝,目前全球約有60%左右(除中國外)鈦白粉產能采用氯化法工藝。
長期以來,國外化工巨頭對氯化法鈦白粉生產技術高度壟斷,國內現已建成并投入生產的氯化法鈦白企業(yè)僅有龍蟒佰利、中信鈦業(yè)等屈指可數的幾家企業(yè)。國內氯化鈦白粉產業(yè)的發(fā)展滯后,主要受兩大因素的限制。一是國際化工巨頭長期的技術壟斷,即使是引進技術,無論是產能規(guī)模和技術水平上,都不是主流生產線和最先進的技術,這就決定了中國氯化法鈦白粉產業(yè)難以大規(guī)模地快速發(fā)展和擴張。二是核心設備問題,近幾年雖然設備國產化率在不斷提高,但關鍵設備的結構設計、特殊材質和加工精度以及穩(wěn)定運行時間都與進口設備存在一定的差距。
(圖片來源:中信鈦業(yè)股份有限公司官網)
(圖片來源:龍蟒佰利聯集團股份有限公司官網)
注:圖片非商業(yè)用途,存在侵權告知刪除!