陶瓷笔珠之后重大突破：氮化硅基板填补国内空白

近日，山东省威海市临港经济技术开发区一家仅20人的新材料企业——威海圆环先进陶瓷股份有限公司，在今年5月收到氮化硅电路基板购买订单14份，订单总金额突破千万元人民币，取得了参加行业展会的首月开门红。据悉，该企业4月28日携带填补国内空白的新产品展会亮相以后，每天来厂洽谈合作的企业络绎不绝，基本两天签订一份购销合同。企业负责人倪赫隆表示，五月的成绩单令人惊喜，这主要得益于企业在研发方向上始终紧扣新旧动能转化的主线。

▲威海圆环先进陶瓷股份有限公司生产的氮化硅基板系列产品

氮化硅陶瓷基板于2012 年在美国面世，因其卓越的使用性能备受厂商青睐。由于技术垄断，国内企业此前一直未能将该产品研发成功，导致国内企业进口该产品的成本一直居高不下。早在去年6月，威海圆环先进陶瓷股份有限公司就对该产品进行立项研发，并以课题分解、协作攻关、分进合击、抱团创新的思路来牵头，联合4所高等院校共同研发。项目研发不到一年时间就接连取得重大突破，相继通过小试、中试，达到完全可以实现规模量产的预期目的，而且该产品在电阻率、介电常数及热膨胀系数等关键指标方面明显优于国外产品，不但填补了国内空白，并达到国际先进水平。该企业也成为国内目前唯一一家将该产品研发成功并能实现量产的企业。

这种新产品工作寿命是其他传统陶瓷基板寿命的10倍以上，是新型电动汽车（例如混合动力汽车和电动汽车HEV/EV)用1681 功率控制模块的首选基板材料。当前我国新型电动汽车市场井喷式增长，这种国产新品的诞生，将打破国外厂家垄断局面，使国内企业的采购成本大幅降低。该产品除了用于新型电动汽车之外，在LED、功率型发射器、光伏器件，IGBT 模块，功率型晶闸管、谐振器基座、半导体封装载板等大功率光电及半导体器件等领域均有广泛用途。《国家集成电路产业发展推进纲要》指出：“到2015年，集成电路产业发展体制机制创新取得明显成效，建立与产业发展规律相适应的融资平台和政策环境。集成电路产业销售收入超过3500亿元。”由此可见，该产品符合国家政策，市场潜力巨大，经济效益丰厚。

氮化硅陶瓷基板研发项目只是该公司推动新旧动能转化的一个缩影。去年年末，该企业“氮化硅增韧项目”入选省级重点科研项目库，并在国内率先成功研发出粒径0.1-1.0毫米氮化硅磨珠。研发成功的消息在国内业界引发巨大轰动，多个科研院所抱着怀疑的态度实地考察，美国橡树岭国家实验室副主任林华泰博士现场考察后，给予高度评价：“氮化硅陶瓷微珠作为非金属粉体、微纳米等材料研磨的核心部件，作用不可思议，维氏硬度达到1580以上，断裂韧性7兆帕以上，做磨介球使用没有问题，应用前景十分广阔。”

▲威海圆环先进陶瓷股份有限公司生产的氮化硅磨珠系列产品

微、纳米级颗粒的制备与产业化应用，一直是制约我国新材料发展的瓶颈。而高性能的研磨介质则是技术破题之关键。氮化硅磨珠研发项目正是着眼于探索高性能研磨介质的研发及产业化应用。由于国外的技术壁垒，国内专业人士无从接触此类高科技产品，导致我国连氮化硅圆珠笔珠都依赖进口，做磨珠就更无从谈起。该公司所产的氮化硅磨珠不但实现了高档圆珠笔珠的国产化制备，实现了微型轴承高转速滚珠的产业化应用，更重要的是，这类产品是生产成微米和纳米级浆料的关键耗材，推动纳米级原料的产业化应用将成为可能，包括非金属原材料粉末的的超细磨，生物医药领域的孢壁破壁，以及高档营养品领域的破壁、研磨及合成。能对国内的粉体行业、研磨行业以及新材料行业全方位覆盖，能够带动工业尤其是装备制造业提档升级，甚至有可能带动新一轮新材料产业革命。

据悉，该企业近日又取得了氮化硅手机背板、微纳米级孔径多孔陶瓷两个研发项目的中试成功，有望再度填补国内产品技术空白。

威海圆环先进陶瓷股份有限公司始终把科技创新作为实现新旧动能转化的着力点。该公司一是从国外引进顶尖的行业专家组建研发团队，博士以上学历的人数占研发团队的30% 以上；二是设立了专家智囊团队，聘请了专修材料和纳米表面工程的博士后、清华大学工程化学系高级工程师、轴承集团磨球专家等科技精英为团队主要成员；三是与哈尔滨工业大学、华中理工大学、广州工业大学等近10家科研院所和高校开展合作研发、委托研发、组团研发、绩效股权与利润分成模式等多种形式的产学研合作，为科技创新驱动新旧动能转化奠定了雄厚的基础。

▲威海圆环先进陶瓷股份有限公司产品检验

为了推动新旧动能转化出成效，威海圆环先进陶瓷股份有限公司自成立至今不到两年的时间，连续三次大幅增资，并获得省直投基金的有力帮扶。企业成长的过程实际就是致力于推动新旧动能转化的过程：被列入市级“千帆计划”，被列入“山东省科技型中小型企业库”，2016 年12 月在齐鲁股交中心成功挂牌……

▲威海圆环先进陶瓷股份有限公司挂牌上市仪式

虽然企业不断发展壮大，但仍处于初创期，订单多而产能有限、国内关键设备缺位、工匠型人才不足等仍是当前的主要瓶颈。对此，该企业的当家人有三个梦想：一是希望早日成立新材料产业基金，助力企业加快成长；二是希望规划成立无机新材料产业园，盘活闲置厂房土地，变单一项目招商为产业链集群平台招商，提高跨国公司对本地的根植性；三是希望能先试先行，继主板、创业板、新三板、省级区域版之后，可以尝试市级“五板”，进行优先扶持。