陶瓷筆珠之後重大突破：氮化硅基板填補國內空白

近日，山東省威海市臨港經濟技術開發區一家僅20人的新材料企業——威海圓環先進陶瓷股份有限公司，在今年5月收到氮化硅電路基板購買訂單14份，訂單總金額突破千萬元人民幣，取得了參加行業展會的首月開門紅。據悉，該企業4月28日攜帶填補國內空白的新產品展會亮相以後，每天來廠洽談合作的企業絡繹不絕，基本兩天簽訂一份購銷合同。企業負責人倪赫隆表示，五月的成績單令人驚喜，這主要得益於企業在研發方向上始終緊扣新舊動能轉化的主線。

▲威海圓環先進陶瓷股份有限公司生產的氮化硅基板系列產品

氮化硅陶瓷基板於2012 年在美國面世，因其卓越的使用性能備受廠商青睞。由於技術壟斷，國內企業此前一直未能將該產品研發成功，導致國內企業進口該產品的成本一直居高不下。早在去年6月，威海圓環先進陶瓷股份有限公司就對該產品進行立項研發，並以課題分解、協作攻關、分進合擊、抱團創新的思路來牽頭，聯合4所高等院校共同研發。項目研發不到一年時間就接連取得重大突破，相繼通過小試、中試，達到完全可以實現規模量產的預期目的，而且該產品在電阻率、介電常數及熱膨脹係數等關鍵指標方面明顯優於國外產品，不但填補了國內空白，並達到國際先進水平。該企業也成為國內目前唯一一家將該產品研發成功並能實現量產的企業。

這種新產品工作壽命是其他傳統陶瓷基板壽命的10倍以上，是新型電動汽車(例如混合動力汽車和電動汽車HEV/EV)用1681 功率控制模塊的首選基板材料。當前我國新型電動汽車市場井噴式增長，這種國產新品的誕生，將打破國外廠家壟斷局面，使國內企業的採購成本大幅降低。該產品除了用於新型電動汽車之外，在LED、功率型發射器、光伏器件，IGBT 模塊，功率型晶閘管、諧振器基座、半導體封裝載板等大功率光電及半導體器件等領域均有廣泛用途。《國家集成電路產業發展推進綱要》指出：「到2015年，集成電路產業發展體制機制創新取得明顯成效，建立與產業發展規律相適應的融資平台和政策環境。集成電路產業銷售收入超過3500億元。」由此可見，該產品符合國家政策，市場潛力巨大，經濟效益豐厚。

氮化硅陶瓷基板研發項目只是該公司推動新舊動能轉化的一個縮影。去年年末，該企業「氮化硅增韌項目」入選省級重點科研項目庫，並在國內率先成功研發出粒徑0.1-1.0毫米氮化硅磨珠。研發成功的消息在國內業界引發巨大轟動，多個科研院所抱著懷疑的態度實地考察，美國橡樹嶺國家實驗室副主任林華泰博士現場考察後，給予高度評價：「氮化硅陶瓷微珠作為非金屬粉體、微納米等材料研磨的核心部件，作用不可思議，維氏硬度達到1580以上，斷裂韌性7兆帕以上，做磨介球使用沒有問題，應用前景十分廣闊。」

▲威海圓環先進陶瓷股份有限公司生產的氮化硅磨珠系列產品

微、納米級顆粒的製備與產業化應用，一直是制約我國新材料發展的瓶頸。而高性能的研磨介質則是技術破題之關鍵。氮化硅磨珠研發項目正是著眼於探索高性能研磨介質的研發及產業化應用。由於國外的技術壁壘，國內專業人士無從接觸此類高科技產品，導致我國連氮化硅圓珠筆珠都依賴進口，做磨珠就更無從談起。該公司所產的氮化硅磨珠不但實現了高檔圓珠筆珠的國產化製備，實現了微型軸承高轉速滾珠的產業化應用，更重要的是，這類產品是生產成微米和納米級漿料的關鍵耗材，推動納米級原料的產業化應用將成為可能，包括非金屬原材料粉末的的超細磨，生物醫藥領域的孢壁破壁，以及高檔營養品領域的破壁、研磨及合成。能對國內的粉體行業、研磨行業以及新材料行業全方位覆蓋，能夠帶動工業尤其是裝備製造業提檔升級，甚至有可能帶動新一輪新材料產業革命。

據悉，該企業近日又取得了氮化硅手機背板、微納米級孔徑多孔陶瓷兩個研發項目的中試成功，有望再度填補國內產品技術空白。

威海圓環先進陶瓷股份有限公司始終把科技創新作為實現新舊動能轉化的著力點。該公司一是從國外引進頂尖的行業專家組建研發團隊，博士以上學歷的人數占研發團隊的30% 以上;二是設立了專家智囊團隊，聘請了專修材料和納米表面工程的博士後、清華大學工程化學系高級工程師、軸承集團磨球專家等科技精英為團隊主要成員;三是與哈爾濱工業大學、華中理工大學、廣州工業大學等近10家科研院所和高校開展合作研發、委託研發、組團研發、績效股權與利潤分成模式等多種形式的產學研合作，為科技創新驅動新舊動能轉化奠定了雄厚的基礎。

▲威海圓環先進陶瓷股份有限公司產品檢驗

為了推動新舊動能轉化出成效，威海圓環先進陶瓷股份有限公司自成立至今不到兩年的時間，連續三次大幅增資，並獲得省直投基金的有力幫扶。企業成長的過程實際就是致力於推動新舊動能轉化的過程：被列入市級「千帆計劃」，被列入「山東省科技型中小型企業庫」，2016 年12 月在齊魯股交中心成功掛牌……

▲威海圓環先進陶瓷股份有限公司掛牌上市儀式

雖然企業不斷發展壯大，但仍處於初創期，訂單多而產能有限、國內關鍵設備缺位、工匠型人才不足等仍是當前的主要瓶頸。對此，該企業的當家人有三個夢想：一是希望早日成立新材料產業基金，助力企業加快成長;二是希望規劃成立無機新材料產業園，盤活閑置廠房土地，變單一項目招商為產業鏈集群平台招商，提高跨國公司對本地的根植性;三是希望能先試先行，繼主板、創業板、新三板、省級區域版之後，可以嘗試市級「五板」，進行優先扶持。

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