氮化硅陶瓷球,又称氮化硅球,指以氮化硅为基材制成的球形颗粒。氮化硅陶瓷球具有耐磨性好、硬度高、耐高温、电绝缘性好、轻量化、耐腐蚀、化学稳定性好等优势,为传统氧化锆陶瓷珠替代产品,在汽车制造、精密轴承、航空航天、电子电气、石油化工等众多领域需求旺盛。
氮化硅陶瓷球可通过气氛压力烧结法(GPS)以及热等静压烧结法(HIP)制成。气氛压力烧结法指在10MPa烧结气氛压力以及1800℃高温条件下对原材料进行烧结,进而制得成品,该法主要用于制备中低端氮化硅陶瓷球;热等静压烧结法指在200MPa烧结气氛压力条件下对原材料进行烧结,能有效消除材料残余孔隙,实现完全致密化,在高端氮化硅陶瓷球制备过程重要应用较多。
氮化硅陶瓷球综合性能优良,在众多领域需求旺盛。在精密轴承领域,氮化硅陶瓷球具备硬度高、热膨胀系数低等特点,可用于制备风力发电机轴承、高速机床主轴轴承以及大运载火箭发动机轴承;在电子电气领域,其可用于硅片研磨及抛光环节。在应用需求带动下,氮化硅陶瓷球市场空间不断扩展。根据新思界产业研究中心发布的《
2024-2029年中国氮化硅陶瓷球(氮化硅球)行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,2023年全球氮化硅陶瓷球市场规模达到近4亿美元,同比增长近8%。
全球氮化硅陶瓷球主要生产商包括日本东芝材料公司(Toshiba Materials)、日本株式会社椿中岛(Tsubaki)、美国阔斯泰公司(CoorsTek)、瑞典SKF公司等。日本东芝以及美国阔斯泰为全球较早具备高端氮化硅陶瓷球自主研发及批量生产实力的企业。与海外发达国家相比,我国氮化硅陶瓷球行业起步较晚,在产品质量及生产规模上仍存在劣势。
我国已布局氮化硅陶瓷球行业研发及生产赛道的企业包括中材氮化物、力星股份、国瓷材料、恒科金石新材等。中材氮化物为中国建材集团子公司,为我国首家掌握热等静压氮化硅陶瓷球批量制备技术的企业,目前其年产能达到近200吨。
新思界
行业分析人士表示,氮化硅陶瓷球作为一种高性能陶瓷材料,在众多高新技术领域拥有广阔应用前景。受益于国家政策支持以及应用需求日益旺盛,我国氮化硅陶瓷球行业发展态势持续向好。但目前,受技术壁垒高、生产成本高等因素限制,我国高端氮化硅陶瓷球产能较低。未来随着技术进步,我国氮化硅陶瓷球行业发展速度有望加快。
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