中國粉體網(wǎng)訊 近日,筆者在瀏覽先進(jìn)陶瓷材料的相關(guān)資訊時(shí),發(fā)現(xiàn)了如下一幕:
近兩年,眾多的碳化硅半導(dǎo)體項(xiàng)目在政府、資本、企業(yè)的支持下紛紛上馬,市場一片火熱,但這也僅限于行業(yè)內(nèi)人士所了解。沒想到,江蘇省連云港贛榆區(qū)城頭鎮(zhèn)后黃墩村的這一碳化硅生產(chǎn)企業(yè)起火竟然上了新聞?lì)^條!除了大眾對安全生產(chǎn)的關(guān)切,這一事件與整個(gè)碳化硅行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀有沒有什么關(guān)系?是否能反映行業(yè)某些深層次的問題呢?
碳化硅行業(yè)概況
據(jù)中國粉體網(wǎng)編輯的了解,我國碳化硅生產(chǎn)始于20世紀(jì)70年代。經(jīng)過40多年的發(fā)展,我國碳化硅行業(yè)取得了長足的進(jìn)步,無論是冶煉技術(shù)、生產(chǎn)裝備還是能耗指標(biāo)都已經(jīng)達(dá)到世界領(lǐng)先水平;生產(chǎn)能力、實(shí)際產(chǎn)量、國內(nèi)消費(fèi)量以及產(chǎn)品出口量均列世界第一位。然而,由于缺乏正確引導(dǎo)和科學(xué)規(guī)劃,行業(yè)發(fā)展遇到了瓶頸,與歐美國家存在不小的差距。
碳化硅產(chǎn)品質(zhì)量問題
在碳化硅粒度砂、微粉產(chǎn)品質(zhì)量方面,我國產(chǎn)品與國際水平存在較大差距,主要集中在以下五個(gè)方面:
(1)產(chǎn)品品種牌號分類少;
(2)高端專用產(chǎn)品的某些指標(biāo)值達(dá)不到要求;
(3)產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性不夠;
(4)微粉級產(chǎn)品在顆粒形狀、顆粒強(qiáng)度、粒度組成離散度上,每批產(chǎn)品理化指標(biāo)相近度方面波動(dòng)較大;
(5)實(shí)物產(chǎn)品使用效能與德國、日本和美國產(chǎn)品差距較大等。
我國碳化硅行業(yè)與國際同行最大的差距
近年來碳化硅行業(yè)快速擴(kuò)張,相應(yīng)的企業(yè)在裝備技術(shù)方面取得了長足進(jìn)步。在冶煉設(shè)備方面,碳化硅供電冶煉變壓器,整流器系統(tǒng)使用技術(shù)日益成熟,與發(fā)達(dá)國家?guī)缀鯖]有差距。
在加工制砂方面,大多企業(yè)仍然會(huì)采用傳統(tǒng)的破碎和分篩設(shè)備。但企業(yè)往往根據(jù)自身產(chǎn)品規(guī)格的要求和工藝特點(diǎn)對設(shè)備進(jìn)行改裝,甚至自行生產(chǎn)部分零配件。因此每個(gè)加工企業(yè)幾乎都有自己獨(dú)特的加工設(shè)備。
在碳化硅微粉生產(chǎn)方面,我國企業(yè)最早采用日本的技術(shù),設(shè)備也是根據(jù)日本工藝流程模仿開發(fā)的。近年來,我國微粉加工企業(yè)在設(shè)備和技術(shù)研發(fā)方面的投入很大,擁有知識產(chǎn)權(quán)的新裝備、新工藝、新檢測方法、新檢測儀器不斷被開發(fā)出來,極大地促進(jìn)了我國碳化硅微粉企業(yè)的發(fā)展。
據(jù)業(yè)內(nèi)專家的分析,我國碳化硅行業(yè)與國際同行最大的差距主要體現(xiàn)在生產(chǎn)管理方面。企業(yè)內(nèi)部質(zhì)量管理體系還沒有普遍建立起來,生產(chǎn)管理基本沒有形成系統(tǒng),這一點(diǎn)在碳化硅冶煉企業(yè)中尤為突出。
碳化硅生產(chǎn)過程中的環(huán)境保護(hù)現(xiàn)狀
碳化硅冶煉過程中要產(chǎn)生一氧化碳,在電阻爐表面燃燒,轉(zhuǎn)化為二氧化碳。近年來采用石油焦冶煉碳化硅的企業(yè)增多,隨著所使用石油焦中的硫含量增高,二氧化硫的排放量有增加趨勢。碳化硅冶煉生產(chǎn)過程中,扒爐、噴爐產(chǎn)生一定量的粉塵,目前全世界缺乏可靠有效的回收治理辦法。
碳化硅冶煉過程中爐氣回收存在的主要問題有三:一是安全性。碳化硅冶煉過程中有時(shí)會(huì)發(fā)生噴爐、炸爐現(xiàn)象,并產(chǎn)生高溫明火,損壞爐氣收集罩,引爆爐氣;二是爐氣在收集、輸送、儲(chǔ)存過程中如發(fā)生泄漏,容易造成人員一氧化碳中毒;三是回收爐氣的利用問題。
綠碳化硅冶煉生產(chǎn)過程中,要排放一定量的廢水,目前部分生產(chǎn)企業(yè)只是沉淀后除去其中的固體物,然后直接排放,對土壤和地下水造成嚴(yán)重污染。碳化硅加工制砂、微粉生產(chǎn)酸堿洗過程中,要排放一些含酸、含堿廢液,部分企業(yè)未做處理直接排放。
碳化硅粉體的應(yīng)用市場現(xiàn)狀
盡管我國碳化硅粉體產(chǎn)量約占世界總產(chǎn)量的30%,但是碳化硅在工業(yè)上的應(yīng)用,主要是磨料磨具和耐火材料行業(yè),產(chǎn)品技術(shù)含量較低。長期以來,我國西部寧夏、內(nèi)蒙、青海、甘肅等省份,利用當(dāng)?shù)剌^為廉價(jià)的人力和電力資源,紛紛發(fā)展碳化硅產(chǎn)業(yè),已成為碳化硅粉體原料的主要出口基地。
碳化硅粉體的另一應(yīng)用領(lǐng)域——碳化硅結(jié)構(gòu)陶瓷,因具有硬度高、高溫承載能力強(qiáng)、抗氧化、耐磨損、熱導(dǎo)率大、熱膨脹系數(shù)小以及耐酸堿化學(xué)腐蝕等優(yōu)異特性,在半導(dǎo)體、電子、汽車、原子能、環(huán)保節(jié)能等高科技領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景,產(chǎn)品技術(shù)含量也很高。目前美國、日本以及西歐等工業(yè)發(fā)達(dá)國家的碳化硅結(jié)構(gòu)陶瓷技術(shù)處于世界領(lǐng)先地位。
碳化硅粉體,可分類為α型及β型粉體、高純度粉體、超微細(xì)粉體。全球α型粉體主要生產(chǎn)廠家有屋久島電工、H.C.STARCK、SAINT-GOBAIN、昭和電工、PACIFIC RUNDUM等;β型粉體主要生產(chǎn)廠家有BRIDGESTONE、H.C.STARCK等;高純度以及超微細(xì)粉體主要生產(chǎn)廠家有BRIDGESTONE、H.C.STARCK等。
碳化硅粉體在先進(jìn)陶瓷領(lǐng)域的應(yīng)用市場,主要集中在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、機(jī)械產(chǎn)業(yè)、汽車工業(yè),其次是液晶行業(yè)、散熱基板等其它領(lǐng)域。國外在先進(jìn)結(jié)構(gòu)陶瓷領(lǐng)域,碳化硅粉體的應(yīng)用技術(shù)及其市場有很大的發(fā)展。
小結(jié)
對于國內(nèi)大多數(shù)碳化硅企業(yè)而言,缺少產(chǎn)品定位和自主創(chuàng)新,國內(nèi)除了少數(shù)規(guī)模和實(shí)力領(lǐng)先的企業(yè),其它多數(shù)企業(yè)通常并不進(jìn)行產(chǎn)品的創(chuàng)新研發(fā),生產(chǎn)的主要是碳化硅粗料。我國碳化硅行業(yè)相對于國際先進(jìn)水平而言,仍有很大差距,向深加工、高附加值的碳化硅制品轉(zhuǎn)型的道路仍有很長一段路要走。
參考資料:
李禹平:中國碳化硅生產(chǎn)企業(yè)現(xiàn)狀,中國建材報(bào);
黃悅、周忠華:國外先進(jìn)結(jié)構(gòu)陶瓷領(lǐng)域碳化硅粉體的應(yīng)用技術(shù)及市場,陶瓷;
焦夢瑤:中國碳化硅行業(yè)國際競爭力狀況研究,河南大學(xué)。
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