中国粉体网讯 近日,笔者在浏览先进陶瓷材料的相关资讯时,发现了如下一幕:
近两年,众多的碳化硅半导体项目在政府、资本、企业的支持下纷纷上马,市场一片火热,但这也仅限于行业内人士所了解。没想到,江苏省连云港赣榆区城头镇后黄墩村的这一碳化硅生产企业起火竟然上了新闻头条!除了大众对安全生产的关切,这一事件与整个碳化硅行业的发展现状有没有什么关系?是否能反映行业某些深层次的问题呢?
碳化硅行业概况
据中国粉体网编辑的了解,我国碳化硅生产始于20世纪70年代。经过40多年的发展,我国碳化硅行业取得了长足的进步,无论是冶炼技术、生产装备还是能耗指标都已经达到世界领先水平;生产能力、实际产量、国内消费量以及产品出口量均列世界第一位。然而,由于缺乏正确引导和科学规划,行业发展遇到了瓶颈,与欧美国家存在不小的差距。
碳化硅产品质量问题
在碳化硅粒度砂、微粉产品质量方面,我国产品与国际水平存在较大差距,主要集中在以下五个方面:
(1)产品品种牌号分类少;
(2)高端专用产品的某些指标值达不到要求;
(3)产品质量稳定性不够;
(4)微粉级产品在颗粒形状、颗粒强度、粒度组成离散度上,每批产品理化指标相近度方面波动较大;
(5)实物产品使用效能与德国、日本和美国产品差距较大等。
我国碳化硅行业与国际同行最大的差距
近年来碳化硅行业快速扩张,相应的企业在装备技术方面取得了长足进步。在冶炼设备方面,碳化硅供电冶炼变压器,整流器系统使用技术日益成熟,与发达国家几乎没有差距。
在加工制砂方面,大多企业仍然会采用传统的破碎和分筛设备。但企业往往根据自身产品规格的要求和工艺特点对设备进行改装,甚至自行生产部分零配件。因此每个加工企业几乎都有自己独特的加工设备。
在碳化硅微粉生产方面,我国企业最早采用日本的技术,设备也是根据日本工艺流程模仿开发的。近年来,我国微粉加工企业在设备和技术研发方面的投入很大,拥有知识产权的新装备、新工艺、新检测方法、新检测仪器不断被开发出来,极大地促进了我国碳化硅微粉企业的发展。
据业内专家的分析,我国碳化硅行业与国际同行最大的差距主要体现在生产管理方面。企业内部质量管理体系还没有普遍建立起来,生产管理基本没有形成系统,这一点在碳化硅冶炼企业中尤为突出。
碳化硅生产过程中的环境保护现状
碳化硅冶炼过程中要产生一氧化碳,在电阻炉表面燃烧,转化为二氧化碳。近年来采用石油焦冶炼碳化硅的企业增多,随着所使用石油焦中的硫含量增高,二氧化硫的排放量有增加趋势。碳化硅冶炼生产过程中,扒炉、喷炉产生一定量的粉尘,目前全世界缺乏可靠有效的回收治理办法。
碳化硅冶炼过程中炉气回收存在的主要问题有三:一是安全性。碳化硅冶炼过程中有时会发生喷炉、炸炉现象,并产生高温明火,损坏炉气收集罩,引爆炉气;二是炉气在收集、输送、储存过程中如发生泄漏,容易造成人员一氧化碳中毒;三是回收炉气的利用问题。
绿碳化硅冶炼生产过程中,要排放一定量的废水,目前部分生产企业只是沉淀后除去其中的固体物,然后直接排放,对土壤和地下水造成严重污染。碳化硅加工制砂、微粉生产酸碱洗过程中,要排放一些含酸、含碱废液,部分企业未做处理直接排放。
碳化硅粉体的应用市场现状
尽管我国碳化硅粉体产量约占世界总产量的30%,但是碳化硅在工业上的应用,主要是磨料磨具和耐火材料行业,产品技术含量较低。长期以来,我国西部宁夏、内蒙、青海、甘肃等省份,利用当地较为廉价的人力和电力资源,纷纷发展碳化硅产业,已成为碳化硅粉体原料的主要出口基地。
碳化硅粉体的另一应用领域——碳化硅结构陶瓷,因具有硬度高、高温承载能力强、抗氧化、耐磨损、热导率大、热膨胀系数小以及耐酸碱化学腐蚀等优异特性,在半导体、电子、汽车、原子能、环保节能等高科技领域有着广泛的应用前景,产品技术含量也很高。目前美国、日本以及西欧等工业发达国家的碳化硅结构陶瓷技术处于世界领先地位。
碳化硅粉体,可分类为α型及β型粉体、高纯度粉体、超微细粉体。全球α型粉体主要生产厂家有屋久岛电工、H.C.STARCK、SAINT-GOBAIN、昭和电工、PACIFIC RUNDUM等;β型粉体主要生产厂家有BRIDGESTONE、H.C.STARCK等;高纯度以及超微细粉体主要生产厂家有BRIDGESTONE、H.C.STARCK等。
碳化硅粉体在先进陶瓷领域的应用市场,主要集中在半导体产业、机械产业、汽车工业,其次是液晶行业、散热基板等其它领域。国外在先进结构陶瓷领域,碳化硅粉体的应用技术及其市场有很大的发展。
小结
对于国内大多数碳化硅企业而言,缺少产品定位和自主创新,国内除了少数规模和实力领先的企业,其它多数企业通常并不进行产品的创新研发,生产的主要是碳化硅粗料。我国碳化硅行业相对于国际先进水平而言,仍有很大差距,向深加工、高附加值的碳化硅制品转型的道路仍有很长一段路要走。
参考资料:
李禹平:中国碳化硅生产企业现状,中国建材报;
黄悦、周忠华:国外先进结构陶瓷领域碳化硅粉体的应用技术及市场,陶瓷;
焦梦瑶:中国碳化硅行业国际竞争力状况研究,河南大学。
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