2017年成立的碳化硅陶瓷行業(yè)新秀——陜西科谷新材料科技有限公司（陜西科谷）在不到三年時(shí)間迅速斬獲陜西省2020年度高新技術(shù)企業(yè)桂冠，具備干壓成型，等靜壓成型、注漿成型和擠出成型整套國(guó)內(nèi)先進(jìn)的生產(chǎn)線，其主打的無壓燒結(jié)碳化硅陶瓷（SSiC）制品，達(dá)到高純（≥98%）和高密度（≥3.10g/cm³），不含游離硅，滿足甚至優(yōu)于國(guó)際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。尤其是其無壓注漿成型碳化硅陶瓷工藝，是目前國(guó)內(nèi)唯一一家具備工業(yè)化、批量化生產(chǎn)的企業(yè)，陜西科谷如何能取得如此不凡的成就呢？

在業(yè)內(nèi)眾所周知，無壓燒結(jié)碳化硅工藝的主要優(yōu)勢(shì)是生產(chǎn)工藝穩(wěn)定，批次穩(wěn)定好，產(chǎn)品質(zhì)量好，生產(chǎn)成本較低，但是該工藝對(duì)燒結(jié)條件和原料的要求比較高，長(zhǎng)期以來，國(guó)內(nèi)以反應(yīng)燒結(jié)工藝來制備碳化硅陶瓷——該工藝決定了燒結(jié)后坯體中總殘留有游離硅，這會(huì)導(dǎo)致燒結(jié)體的強(qiáng)度、耐磨性下降，最主要的是游離硅不能耐堿性及氫氟酸等強(qiáng)酸介質(zhì)的腐蝕，使用受到限制。這也導(dǎo)致碳化硅陶瓷高端市場(chǎng)被國(guó)際領(lǐng)先企業(yè)占據(jù)。

無壓燒結(jié)門檻頗高，比如燒成溫度在2000℃甚至以上，惰性氣氛條件，因此對(duì)設(shè)備要求較高；比如要考量粉體粒徑、形貌、純度和氧含量，再到酸堿度等，粒徑D50在0.5-0.6μm之間，純度必須在99%以上……

建立在對(duì)不同成型技術(shù)及相對(duì)應(yīng)粉體原料的整體工藝深入研究和理解基礎(chǔ)上，陜西科谷生產(chǎn)的高性能碳化硅陶瓷具備高機(jī)械強(qiáng)度，高硬度，耐磨損，耐高溫，耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿腐蝕，抗氧化，抗熱震以及導(dǎo)熱性好，耐極冷極熱和抗高溫蠕變等優(yōu)良性能，在軍工、航空航天、核電、金屬冶煉、高溫窯爐、鋰離子電池生產(chǎn)，粉末冶金、陶瓷化工機(jī)械、超細(xì)研磨、造紙、醫(yī)藥等領(lǐng)域積累了大量?jī)?yōu)質(zhì)客戶。

陜西科谷分享的典型成型工藝及對(duì)應(yīng)產(chǎn)品：

1、干壓成型

使用較大的壓力將粉狀顆粒在模具中壓制而成，其實(shí)質(zhì)是在外力作用下顆粒在模具內(nèi)相互靠近，并借助內(nèi)摩擦力牢固地把各顆粒破碎聯(lián)系起來并保持一定形狀的工藝，主要適合于低成本、大批量生產(chǎn)機(jī)械密封環(huán)、防彈片、整體防彈胸板、噴砂嘴、軸套、板、水龍頭閥片等形狀簡(jiǎn)單的零件。

2、等靜壓成型

是利用液體介質(zhì)不可壓縮性和均勻傳遞壓力性的一種成型方法，與干壓成型法相比，等靜壓成型法最大的特點(diǎn)就是粉體材料是處于三向壓應(yīng)力狀態(tài)下，因而成型件的性能和質(zhì)量提升明顯，常用于研磨桶、塊孔換熱件、熱電偶保護(hù)管、管材、熱輻射管、大板、圓盤等生產(chǎn)。

3、注漿成型

借助將料漿注入到以石膏磨具做成的多孔模具，利用多孔性模具的吸水（溶液）性，使料漿在貼近模壁的一側(cè)被模型吸水而形成均勻的坯料層，并隨時(shí)間的延長(zhǎng)而加厚，當(dāng)達(dá)到所需厚度時(shí)，將多余的漿料傾出，最后該坯料層繼續(xù)脫水收縮而與模型脫離，從模型去除后即為料坯。不僅可以做出形狀復(fù)雜的陶瓷制品，并且擅長(zhǎng)較大尺寸陶瓷制品的制作，例如熱電偶保護(hù)管、匣缽坩堝、研磨桶、噴砂嘴、泵殼、異形件等。

4、擠出成型

是將真空煉制的泥料放入高壓擠出機(jī)內(nèi)，在外力的作用下通過擠壓嘴（也叫壓模嘴）擠成一定形狀的坯體，擠壓嘴就是成型模具，通過更換擠壓嘴可以擠出不同形狀的坯體。適合于成型管狀和截面一致的制件，擠出的制件長(zhǎng)度方向上幾乎不受限制，例如化工換熱管、陶瓷棍棒、方梁、DPF（尾氣過濾器）、陶瓷膜、板等等。

小結(jié)

碳化硅在自然界的存量極少，以至于很晚才被發(fā)現(xiàn)，最近三十年間科技進(jìn)步才逐漸迸發(fā)出耀眼光芒，而無壓燒結(jié)碳化硅陶瓷更是以優(yōu)異的綜合性能成為眾多新興應(yīng)用領(lǐng)域的不可替代材料。陜西科谷作為專注于無壓燒結(jié)碳化硅業(yè)務(wù)的高科技企業(yè)，在服務(wù)客戶的同時(shí)也積累了大量實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)不同應(yīng)用產(chǎn)品的理解和研發(fā)能力值得信賴！

粉體圈 郜白

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