10月20日,日本礙子(NGK-insulators)宣布,向德國化工集團巴斯夫提供的鈉硫電池(NAS)已在巴斯夫安特衛普Verbund工廠(比利時)開始運行,這也是巴斯夫集團首次安裝鈉硫電池。
作為NGK專有的先進陶瓷技術的產品,NAS電池是世界上第一個能夠存儲兆瓦級電力的商業化電池系統。
一個月前的9月17日,日本特殊陶業(NGKNTK)宣布推出一項利用陶瓷技術開發的新型等離子體臭氧發生器,并同時在官網產品列表和研發創新列表中將其更新錄入。
臭氧發生器“澄風”(BCA0001-WW)用于抑制細菌、病毒、氣味。
從這兩家企業名稱上可以看出端倪,日本礙子(NGK-insulators)和日本特殊陶業(NGKNTK)雖然是不同的公司,但大概、也許、可能、基本上應該有些關聯。沒錯,它們確實是同一集團旗下的兄弟企業。你即便對它們不熟,也一定知道TOTO,森村集團(Morimura Group)則是它們的母體。
森村集團旗下基礎企業
森村集團以陶瓷起家,并始終以陶瓷技術為核心競爭力來拓展業務,因此本文將重點介紹日本礙子、日本特殊陶業以及森村集團旗下其他公司的先進陶瓷技術和產品業務進行展開。
日本礙子(NGK-insulators)
儲能系統
NAS鈉硫電池正極為硫,負極為鈉,將電池兩極隔開的則是β-氧化鋁固體電解質,其被用于穩定風能和太陽能發電機的輸出,同時也被證明有助于可再生能源的推廣和智能電網的建立的兆瓦級的儲能系統,適用于風力發電和太陽能發電的日常負載均衡和時移。
絕緣體
NGK擁有全球最大的電絕緣體產能,其產品可滿足特高壓(100萬伏)電力傳輸,確保輸電線路、高壓電塔和設備的完全隔離,日本礙子的名稱正是由此而來。
汽車陶瓷業務
NGK為柴油機和汽油機提供全系列蜂窩陶瓷催化劑載體,汽車尾氣陶瓷凈化裝置在國際市場上占有率超過50%,此外還有使用氧化鋯厚膜技術的發動機尾氣用氮氧化物傳感器。其中,NGK(蘇州)環保陶瓷有限公司于2001年12月在蘇州市高新區成立,從2003年10月起,開始了一部分生產線的量產,2005年7月開始了堇青石(Cordierite)的蜂窩陶瓷載體和堇青石(Cordierite)的DPF的量產并順利向客戶出貨,2016年11月首件GPF產品順利下線。
電子元器件
在這個大類中,包括且不限于片式陶瓷充電電池、晶圓(氧化鋁、氮化鎵、SAW濾波器)、壓電陶瓷驅動器、透明氧化鋁陶瓷、HTCC層壓封裝、DCB和AMB陶瓷覆銅基板……
紫外發光二極管石英微透鏡
高性能陶瓷(半導體)
NGK利用氮化鋁的高導熱性能開發了用于支撐和加熱硅片的陶瓷加熱器、靜電卡盤以及其他組件,以此滿足半導體制造的化學氣相沉積和蝕刻工藝的需求。
工業制造
NGK生產陶瓷煅燒或干燥窯爐和窯具、陶瓷膜、陶瓷真空泵、能源與核電系統的廢棄物處理耗材。
結合陶瓷膜技術的無熱源凈水可用于醫藥、食品、化工、半導體等領域
日本特殊陶業(NGKNTK)
日本特殊陶業的火花塞和電熱塞全球市場占有率第一,這類陶瓷發熱體產品以NGK品牌形象出現;NTK則主要向傳感器、電子元件、刀具、生物陶瓷、醫療應用、環境能源等廣泛領域提供技術陶瓷產品。
火花塞
傳感器
電子陶瓷封裝及基板
硬質合金和立方氮化硼CVD鍍膜刀具
醫療陶瓷
氧化鋁、氮化硅柱塞、軸承、噴嘴等耐磨陶瓷
則武(noritake)
則武作為日本國內最大的磨削綜合制造商,廣泛地為制造業提供磨削砂輪和金剛石工具等,同時利用陶瓷相關的精制原料、成形、印刷等核心技術,開發出各種各樣的產品。比如積層陶瓷電容器等電子零件中的“電子漿料”、汽車、LED照明和醫療機器用的“厚膜陶瓷基板”、顯像設備“熒光顯示管”、噴氣發動機零件制造中使用的“陶瓷芯”等。相比產品,其專有技術和正在開發的新技術更值得了解。
半游離磨料拋光
則武公司應對市場需求,開發出一款半游離磨料拋光工具「LHA拋光墊」,是將起到切削作用的磨料植入一種特殊的網狀纖細樹脂,拋光時眾多磨料在樹脂網中滾動均勻接觸工件,是一款一改以往常規磨削方式,可同時實現高效率、高精度的拋光工具。 針對SiC單晶基板使用這款「LHA拋光墊」,可將注重去除量、加工效率的一次拋光,與注重表面質量的二次拋光進行功能組合,將其縮短為一道工序。并且不再需要使用含有游離磨料的漿料,可大幅度減少廢物排放。
燃料電池/高性能燃料電池用材料
則武開發用于固體氧化物燃料電池(SOFC)、固體高分子型燃料電池(PEFC)的材料及零部件。電氣特性、材料組成或到納米程度的大小控制等,從各個角度推進研發。SOFC、PEFC除了已經開始作為家庭與產業使用被普及外,預計今后還將被用于汽車。這些燃料電池中所使用的材料具有被應用于更廣泛領域的極大可能性。
則武在科學、技術和創新委員會(CSTI)、跨部門戰略創新促進計劃(SIP)、“能源載體”(資助機構:JST)的支持下,開發了用于氨燃料電池的陶瓷電池和密封玻璃。用于燃料電池的氫氣(H2)由城市燃氣(CH4)和水/氧氣制成。在制氫過程中,二氧化碳被排放,這一直是個爭議。另一方面,氨(NH3)不含碳,因此,如果氨可以作為燃料,這將獲得一個無二氧化碳的發電機。
多孔陶瓷
使用于陶瓷多孔體的微納米氣泡發生技術的研究
1毫米及以下的泡稱作微泡,1微米及以下的泡稱作納米泡。微納米氣泡在飲料、食品、化學工程、電子器件、廢液處理和生物技術等各個領域的運用不斷取得進展。我公司利用陶瓷材料的細孔,研究微納米氣泡發生器及其應用。使用多孔性陶瓷材料的微納米氣泡發生器在水和有機溶劑等各種液體中,具有不對液體添加很大的力,就能發生泡的特征。則武正在對制作多孔陶瓷產品的各種方法進行研究開發。對現有工藝進行升級,并采用最尖端技術,目的是有效利用制作方法的特征賦予多孔陶瓷前所未有的高性能。
小結
無論日本礙子、日本特殊陶業、則武,還是本文并未涉及的TOTO和大倉,我們可以看到森村集團旗下的企業圍繞陶瓷業務開發著眾多領域的先進技術和產品,貌似相互獨立又有部分聯動,在越來越多領域主導著行業發展的方向。最后以森村集團愿景中的一句作為結語“我們保證以我們獨特的陶瓷技術為碳中和和數字社會做出貢獻”。
粉體圈 啟東
作者:粉體圈
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