歐洲是引領推動“碳中和”的主力。近年，眾多企業主動或被動地制定可持續發展計劃和“零碳”期限；而最近幾個月，由于眾所周知的緣故，歐洲的“能源危機”也愈演愈烈。當前的外部環境對歐洲制造業來說極不友好，尤其碳化硅這種屬于能源密集型的產業，似乎正處于火山口上一般岌岌可危。

2022年初，歐洲地區唯一一家從粉體到制品完整生產線的碳化硅生產商ESK-SIC GmbH透露，公司與弗勞恩霍夫陶瓷技術與系統研究所（IKTS）合作，在過去幾年中開發了一種新的回收利用工藝，將無法使用的SiC廢品幾乎全部再制成高質量的RECOSIC碳化硅，不僅電力消耗從約7.2MWh下降到2.0MWh，而且每生產一噸RECOSIC僅排放0.75噸二氧化碳，相比艾奇遜工藝的4.2噸減排顯著。ESK目前公司正在為客戶提供該樣品，計劃在2023年底將其以噸級單位量產。

RECOSIC粉體產品包括綠碳化硅和黑碳化硅

ESK的前身于1922年成立，期間經歷被瓦克化學收購和再次獨立運營，發展至今恰好步入“百年企業”的隊列，在歐洲人工、能源等高成本狀況下，依然擁有全球碳化硅最大單體產能，非常值得國內同行借鑒學習。

粉體

全球的碳化硅規模制備以艾奇遜法為主。由耐火磚砌成的爐床，兩組石墨電極深入爐床，專用的石墨粉爐芯體配置在電極之間形成導電通路，爐芯周圍是石英砂、石油焦和木屑等組成的混合料。通電后電阻爐升溫達2600℃左右，即可反應生成碳化硅。艾奇遜法會導致粉塵（碳粉、二氧化硅、碳化硅）和溫室氣體（CO₂、CO、H₂S等）污染，并且存在勞動強度高，經濟性低的缺陷。

上述問題也給了ESK改進艾奇遜法的動力——上世紀70年代，ESK采用底板式電極，從多孔爐床內伸進混合物料中，以聚合物對其整體密封，冶煉廢氣可經集氣管收集利用；同時以利于SiC形成的粒徑比加入高純石英和石油焦或木炭等原料，且爐體尺寸更大，產能上升成本降低。隨著科技進步，如今的ESK也對傳統工藝進行了EI&C（電氣儀器及控制）管理升級，比如借助激光掃描更新除塵過濾系統。

ESK帶有用于收集反應氣體的系統的開放式固定爐

由美國道康寧設計生產的氣體回收處理系統可深加工單質硫

德國Grefrath工廠將用小型過濾器替代高能耗大型集塵過濾器

制品

功能性填料——耐磨性提高防滑性能和延長使用壽命，高導電性可用于消散靜電，具體可用作無塵室、食堂廚房、鉆機、工業地板、臺階和其他耐磨涂料和油漆填料。

切割、研磨和拋光介質——可用于陶瓷砂輪、紗布、砂紙，或用于線切割。

耐火、陶瓷——高導熱性和低熱膨脹以及優異的耐化學性特別適用于坩堝、窯襯等，相關細分產品包括硅酸鹽結合碳化硅、重結晶碳化硅（RSiC）、氮化物或氮氧化物結合碳化硅（NSiC）、反應滲透碳化硅(SiSiC)、液相燒結碳化硅 (LPS-SiC)等。

碳化硅活塞與軸承

碳化硅密封環與分級輪

增材制造——專門開發的E-COMPACTSIC具備高流動和高堆積密度，用于粘合劑噴射和其他基于粉末床的生產工藝，比如選擇性激光燒結(SLS)、基于光刻的陶瓷生產(LCM)、分層物體制造(LOM)、激光金屬沉積(LMD)、熔融沉積建模(FDM)等。

除了用于生產第三代半導體的高純碳化硅，ESK認為碳化硅潛力還體現在新型復合材料、多孔催化劑載體、陶瓷膜等。比如，金屬基復合材料(MMC) 用于衛星、航天器、飛機和賽車等部件；樹脂碳化硅復合用于泵組件、發電廠煙氣脫硫內襯等；以及用于化工和食品行業的高強度密封件等。

電廠脫硫循環泵高分子碳化硅組件（來源：衡水鴻泰泵業有限公司）

小結

ESK部分產品型號及參數

以上EKasic系列表單中，F代表通用多功能產品；C代表抗腐蝕；F和T plus代表高強度；P和G代表高耐磨。ESK具備低成本環保碳化硅粉體生產能力，同時以強大的開發實力為特定領域用戶量身訂造解決方案，在產能和品種開發上都領先一步。

粉體圈 啟東

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