中國高純氮化硅行業(yè)發(fā)展分析2023

• 陳澤芳 2023年6月1日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 789 48
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現(xiàn)階段，將高熱導(dǎo)率氮化硅陶瓷用于電子器件的基板材料仍是一大難題。目前國外僅有東芝、京瓷等少數(shù)公司能將氮化硅陶瓷基板商用化：例如東芝的氮化硅基片(TSN-90)的熱導(dǎo)率為90 W/(m·k)。國內(nèi)有北京中材人工晶體研究院成功研制的熱導(dǎo)率為80 W/(m·k

高純氮化硅具有純度高、分散性好的特點，主要應(yīng)用在高端零部件。在自然界中，地殼中氮含量和硅含量十分豐富，但天然氮化硅含量十分稀少，這是由于高純氮化硅的制備條件很苛刻：制備溫度要求嚴格，溫度過高，氮化硅易分解，溫度過低，化學(xué)反應(yīng)不完全;氣氛的純度要求高，氣氛中不能混有氧氣，避免硅元素與氧元素結(jié)合生成二氧化硅;氮氣純度要求高，制備添加劑的種類和用量將直接影響氮化硅產(chǎn)物的純度以及質(zhì)量，制備過程中需要進行嚴格的篩選和控制。

高純氮化硅具有純度高、分散性好的特點，主要應(yīng)用在高端零部件。在自然界中，地殼中氮含量和硅含量十分豐富，但天然氮化硅含量十分稀少，這是由于高純氮化硅的制備條件很苛刻：制備溫度要求嚴格，溫度過高，氮化硅易分解，溫度過低，化學(xué)反應(yīng)不完全;氣氛的純度要求高，氣氛中不能混有氧氣，避免硅元素與氧元素結(jié)合生成二氧化硅;氮氣純度要求高，制備添加劑的種類和用量將直接影響氮化硅產(chǎn)物的純度以及質(zhì)量，制備過程中需要進行嚴格的篩選和控制。

中國高純氮化硅行業(yè)發(fā)展分析2023

現(xiàn)階段，將高熱導(dǎo)率氮化硅陶瓷用于電子器件的基板材料仍是一大難題。目前國外僅有東芝、京瓷等少數(shù)公司能將氮化硅陶瓷基板商用化：例如東芝的氮化硅基片(TSN-90)的熱導(dǎo)率為90 W/(m·k)。國內(nèi)有北京中材人工晶體研究院成功研制的熱導(dǎo)率為80 W/(m·k)、抗彎強度為750MPa·m1/2的氮化硅陶瓷基片材料，這與東芝公司的商用氮化硅產(chǎn)品性能相近。

新材料產(chǎn)業(yè)具有高風(fēng)險、高投入、高回報、長周期等特性，與金融機構(gòu)傳統(tǒng)的服務(wù)對象不同，因此新材料產(chǎn)業(yè)的融資難度較大。在發(fā)達國家，新材料依托傳統(tǒng)材料產(chǎn)業(yè)，在產(chǎn)業(yè)格局及商業(yè)模式方面已經(jīng)發(fā)展成熟，對于早期技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化有穩(wěn)定的資金支持，包括銀行、政府基金及產(chǎn)業(yè)巨頭為主的戰(zhàn)略投資者等。對中國新材料產(chǎn)業(yè)而言，一方面國內(nèi)整體產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱、投融資環(huán)境仍不成熟，另一方面，作為新興產(chǎn)業(yè)，投資者對新材料行業(yè)的商業(yè)模式及成長價值的判斷也不夠體系化，投資策略及投資規(guī)模仍較為保守。

根據(jù)中研普華研究報告《2022-2027年中國高純氮化硅行業(yè)發(fā)展分析與投資預(yù)測報告》顯示：

目前國內(nèi)制備高純氮化硅的生產(chǎn)工藝已經(jīng)成熟，其制備方法主要包括硅粉直接淡化法、碳熱還原法、化學(xué)氣相沉積法、溶膠—凝膠法、熱分解法、自蔓延高溫合成法等。其中硅粉直接淡化法是利用高純硅粉在高溫下和氮氣反應(yīng)生成氮化硅粉體，制備工藝成熟，被廣泛應(yīng)用于化工行業(yè)。碳熱還原法是將碳與二氧化硅混合，然后在高溫狀態(tài)下通入氮氣，根據(jù)碳量多少可生成不同產(chǎn)物，使用此方法得到的氮化硅純度較低。使用溶膠-凝膠法可制得高純度、超細粒、低成本的氮化硅粉體，但相對生產(chǎn)設(shè)備昂貴、工藝復(fù)雜。

價格上，高純氮化硅走過了一條曲折下降之路，從最早的兩千元/公斤，到現(xiàn)在的一千多元/公斤，下滑勢頭明顯。相較海外幾家大型企業(yè)，國內(nèi)的氮化硅企業(yè)在產(chǎn)品生產(chǎn)上采取自主研發(fā)設(shè)備，而且在價格上采取“薄利多銷”的模式，對于快速占領(lǐng)市場更具優(yōu)勢。高純氮化硅的主要競爭因素是其優(yōu)異的性能，能夠滿足高端裝備的需要。目前，國內(nèi)高純氮化硅生產(chǎn)技術(shù)較成熟，技術(shù)創(chuàng)新方面很難有較大的提升，行業(yè)處于成熟期，市場需求較穩(wěn)定。

中科院上硅所曾宇平研究院團隊成功研制出平均熱導(dǎo)率為95 W/(m·k)，最高可達120 W/(m·k)且穩(wěn)定性良好的氮化硅tacit，其尺寸為120㎜×120㎜，厚度為0.32㎜，外形尺寸還能根據(jù)實際需求進行調(diào)整。我國軍工航天、高鐵重工等領(lǐng)域的飛速發(fā)展，促使各項科技行業(yè)對大功率電子器件的需求逐步加大。為適應(yīng)更為苛刻復(fù)雜的應(yīng)用條件，大功率電子器件必須朝著耐高溫、高頻、低功耗及智能化、系統(tǒng)化、模塊化的方向發(fā)展。

高純氮化硅是近年來發(fā)展勢頭較好的一種特種高溫結(jié)構(gòu)陶瓷材料，其化學(xué)性能十分穩(wěn)定，產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。目前，國內(nèi)高純氮化硅行業(yè)發(fā)展相對穩(wěn)定，市場需求將保持平穩(wěn)增加。業(yè)界人士表示，高純氮化硅是近年來發(fā)展勢頭較好的一種特種高溫結(jié)構(gòu)陶瓷材料，由于高純氮化硅具有良好的潤滑性、耐磨性、抗熱性、抗震性以及化學(xué)穩(wěn)定性，其產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。目前，國內(nèi)制備高純氮化硅的生產(chǎn)工藝已經(jīng)成熟，高純氮化硅行業(yè)發(fā)展相對穩(wěn)定。

想要了解更多高純氮化硅行業(yè)詳情分析，可以點擊查看中研普華研究報告《2022-2027年中國高純氮化硅行業(yè)發(fā)展分析與投資預(yù)測報告》。

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