氮化硅陶瓷是高温结构陶瓷中最有应用潜力的材料之一，是一种具有高强度、断裂韧性、高硬度、耐磨性和良好的化学和热稳定性的先进工程陶瓷。氮化硅是由Si-N四面体组成的一种无机非金属强共价键化合物，氮化硅具有3种晶体结构形态的物相，分别是α相、β相和γ相。其中α相和β相是Si3N4最常见的形态，均属于六方晶系，特殊的稳定网络结构赋予了其诸多优异性能。多用来制造轴承、汽轮机叶片、机械密封环、永久性模具等机械构件以及半导体绝缘基片材料等，广泛应用于机械工程、超细研磨、半导体、透波材料、航空航天、生物陶瓷等领域。
氮化硅粉体是氮化硅陶瓷及相关制品的主要原料，据贝哲斯咨询对氮化硅粉行业市场数据的统计显示，2021年中国氮化硅粉市场容量达到1.7亿元，预计2028年可以达到3.7亿元，2022-2028期间年复合增长率(CAGR)为10.40%。
随着高性能氮化硅陶瓷应用越来越广泛，对氮化硅粉体质量的要求越来越高，如何突破氮化硅粉国产化制备技术，打破高端粉体受国外制约的现状，仍然是未来粉体发展的主要方向。
中科新瓷：解决氮化硅陶瓷粉体“卡脖子”的问题
中科新瓷（重庆）科技有限公司（以下简称“中科新瓷”）成立于2024年3月，是由中国科学院结构陶瓷技术团队共同组建，专注于研发、生产高品质氮化硅陶瓷材料的科技公司，产品广泛应用于新能源汽车、高铁动车、医用陶瓷、风力发电、光伏以及机械制造等多个领域。
中科新瓷依托中国科学院理化技术研究所功能陶瓷课题组，先后获得国家自然科学基金、科技部863计划、科技部中俄国际合作等项目支持，历经20余年原创核心技术积累，形成了燃烧合成技术系列成果，实现了百吨级自动化氮化硅陶瓷粉体的稳定生产。公司生产的高品质氮化硅粉体已达到进口替代指标，解决了我国半导体、新能源产业因氮化硅陶瓷粉体“卡脖子”的问题。
研发与技术创新
2024年4月，中科新瓷联合中科院功能陶瓷技术团队，共同建设燃烧合成高品质氮化硅粉体的自动化示范产线。该产线的设计融合了先进的自动化技术，从原料处理到成品出炉，实现全程智能化控制。产线严格按照工业标准进行设计和建设，确保了生产过程的规范化和产品的标准化，可以在大幅提高生产效率的同时，有效保障产品一致性和质量稳定性。此次自动化示范产线建设，不仅推动了氮化硅材料的产业化进程，更将为国内新材料行业树立一个示范标杆。
产业化应用布局与战略合作
2024年9月，中科新瓷获得北京中科先行创投首轮投资，加速布局国产高品质氮化硅陶瓷粉体系列产品。本轮资金主要用于建设国内首条高品质氮化硅粉体自动化示范生产线。
中科新瓷已完成了初步的产业化应用布局，建成济南自动化示范产线、重庆百吨级标准化产线，与中材高新、上海材料所、中船重工、红星电子等公司达成战略合作，共同推动氮化硅陶瓷材料的应用与发展。
产品应用与市场推广
历经10年的技术迭代积累和3年的产品市场验证，中科新瓷正式推出三款亚微米级氮化硅粉体产品，覆盖高功率半导体封装陶瓷基板领域、精密陶瓷轴承领域和高品质陶瓷结构件制造领域。
针对高功率半导体封装陶瓷基板领域，推出了低氧亚微米氮化硅粉（EG），产品主要用于高功率半导体芯片封装、高可靠功率模块封装等。产品性能达到国际先进水平，质量品级对标日本、德国相应产品。目前，该产品已在国内某新能源汽车头部企业完成验证，并开始稳定供货。
针对精密陶瓷轴承领域，推出亚微米氮化硅粉（IG），产品主要用于制造新能源汽车电机轴承、机床精密轴承、海上风力发电机轴承、耐高温耐腐蚀轴承等。产品性能处于国内尖端水平，质量品级对标瑞典相应产品。目前，该产品已在某国家级专精特新氮化物陶瓷企业、上海材料所的成熟产品中批量应用。
针对高品质陶瓷结构件制造领域，推出亚微米通用氮化硅粉体，产品主要用于制造普通轴承球、高端结构件等。产品性能优异，品质稳定，价格优惠，可实现百吨级供货能力。
结语
对整个氮化硅粉体制备行业来说，能规模化生产，产量大，成本低，质量稳定是大家关注的重点。中科新瓷将继续秉持创新精神，深化技术研发与产业升级，致力于为氮化硅陶瓷材料行业的可持续发展树立典范，有力推动我国在新材料领域的国际竞争力迈上新台阶。
参考来源：
[1] 李军生.氮化硅陶瓷粉体产业现状与发展趋势
[2] 中科新瓷（重庆）科技有限公司官微、粉体网企业展台
