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結構陶瓷種類繁多，其中氮化硅陶瓷Si₃N₄因各方面性能較為平衡，被譽為“結構陶瓷之王”，適用于機械振動大、熱沖擊大、電流沖擊大以及要求具有高可靠性、高穩定性的應用場合，是制備陶瓷基板的優良材料。而氮化硅陶瓷粉體的純度、粒度、晶型對基板成型工藝、燒結工藝以及最終產品性能都有著重大的影響，因此，氮化硅粉體的制備工藝尤為重要。

在CAC2023廣州先進陶瓷展上，專業從事高品質Si₃N₄粉體生產與研發的齊魯中科光物理與工程技術研究院吸引了小編的目光，小編有幸在現場采訪到了該研究院部門負責人馬光山先生，請他為我們分享一下目前齊魯中科光物院氮化硅粉體的生產技術情況。

Q1：了解到貴單位一直致力于高品質陶瓷粉體的生產與研發，請問一下貴單位在技術上取得了哪些進展？

A1：我們單位是濟南市和中國科學院理化技術研究所共建的事業單位，依托于中國科學院理化技術研究所強大的科研實力和技術積累，我們一直致力于燃燒合成高品質陶瓷粉體材料的理論和工藝研究，目前已經取得了“燃燒合成裝備大型化、燃燒反應過程調控智能化以及工藝產品穩定化”全方位的技術突破，本次CAC展會，我們也帶來了α-Si₃N₄粉體、β-Si₃N₄粉體、MgSiN₂粉體、β-SiC粉體等，這些產品相含量高、純度高、穩定性好，品質都達到了國內領先水平。

展品展示

Q2：眾所周知，氮化硅粉體有著“結構陶瓷之王”的稱號，貴單位也是氮化硅粉體生產研發的佼佼者，馬先生能為我們詳細介紹下貴單位生產的氮化硅粉體嗎？

A2：氮化硅是一種共價鍵化合物，有α、β和γ三種晶型，比較常見的是α-Si₃N₄和β-Si₃N₄，這兩種晶型都能在常壓下合成。本單位采用燃燒合成工藝制備的α-Si3N4配方粉是在較低的溫度下合成的，并經歷了快速的升降溫過程，具有較高的燒結活性、低溫穩定性和高α相含量（α≥93%），常用作新能源、風力發電以及一些極端特殊行業的高導熱基板、軸承球和結構件等。但需要注意的是，α-Si₃N₄在1700℃時會轉變成β相，并且這一過程不可逆，因此在燒結時需控制好溫度。而β-Si₃N₄理論上單晶熱導率可高達320 W/m·K，但其晶格氧含量、相含量均會影響其熱導率，本單位生產的β-Si₃N₄的相含量達到98%以上，氧含量控制在1.0%以內，能保證熱導率的正常發揮，可用作高導熱填料、高強高熱導Si₃N₄陶瓷的晶種等。此外，為了進一步提升氮化硅陶瓷的熱導率，本單位還研發了高純度、性能穩定及高抗彎強度的MgSiN₂粉體作為燒結助劑，研究表明，它能夠凈化Si₃N₄晶粒，降低氮化硅晶格氧含量，增強晶粒生長，從而大幅提高氮化硅陶瓷的熱導率及抗彎強度。

Q3：目前，貴單位的氮化硅粉體的產業化情況如何？未來想要實現怎樣的目標？

A3：本項目組自2002年成立以來，一直在穩步發展，產品品質也達到了國內領先水平。目前已在濟南建成200噸高品質氮化硅粉體生產線，力爭實現氮化硅陶瓷基板粉體國產自主替代，滿足國內下游客戶的需求。我們現在的目標是建成國際最大的高品質氮化硅陶瓷粉體燃燒合成生產線，致力于“技術-產品-應用”的知行合一，希望能以燃燒合成技術引領我國先進陶瓷產業發展。

總結

犯其至難而圖其志遠，感謝齊魯中科背后的科研工作者們，正是許多如你們一樣不懼艱辛、攻堅克難的科研人員，我國先進陶瓷產業才得以蓬勃發展。相信秉承“知行合一”科研精神，未來齊魯中科定能實現“國際最大的高品質氮化硅陶瓷粉體燃燒合成生產線”的目標。最后，感謝各位展商對CAC廣州國際先進陶瓷展的支持，我們為能成為你們展示的平臺而感到榮幸，希望未來繼續攜手，為我國先進陶瓷事業添柴加薪。

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