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力爭3~5年實現(xiàn)氮化鋁產(chǎn)品完全國產(chǎn)替代——訪北京科技大學秦明禮教授
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秦明禮教授:氮化鋁材料制備的難點是粉體制備,原料是基礎,沒有原料其他都是空談。它的難點在于對粒度、形貌、碳氧含量的控制,粉體制備技術是需要長期實踐積累的,二十年前我在讀書的時候用的也是日本企業(yè)的粉體,當時他們的粉體也沒有現(xiàn)在這樣好,它們也是在逐漸進步,通過長期努力,把粉體質(zhì)量做到了現(xiàn)在這個水平。我們現(xiàn)在通過努力,粉體技術實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化,粉體質(zhì)量達到了與他們同等的水平,某些指標甚至更好,相信我們通過產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗不斷積累,也能在產(chǎn)業(yè)方面達到甚至超越他們的水平。
如何彌補100萬噸納米碳酸鈣的缺口? ——訪華東理工大學國家超細粉末研究中心楊永和副總工程師
楊永和副總工程師:日本白石發(fā)明碳化法以來,這種生產(chǎn)方法一直是全球生產(chǎn)納米鈣、輕鈣的主流工藝。我們的納米碳酸鈣,目前采用間歇冷凍攪拌法。華東理工大學也是經(jīng)歷了從基礎理論、小試、中試、產(chǎn)業(yè)化的全過程,到目前孵化了國內(nèi)一定規(guī)模的企業(yè)。此外,中國其它相關領域的工藝、裝備的研究也比較多。其中以北京化工大學的超重力法為代表。超重力法具有合成納米碳酸鈣粒徑小、分布窄的優(yōu)勢。但若以經(jīng)濟性作為考量,超重力法僅適用于高端產(chǎn)品的生產(chǎn)。目前超重力法在國內(nèi)沒有得到很好的推廣。其他技術,主要還是從日本拿來的淘汰落后的產(chǎn)品,基本是從馬來西亞、臺灣進口日本未提純、低端的產(chǎn)品。他們的技術主要生產(chǎn)一些相對比較低端的納米碳酸鈣,如在低端PVC、密封膠等方面的應用。而我們?nèi)A東理工大學的間歇冷凍攪拌釜生產(chǎn)技術,以其優(yōu)越的產(chǎn)品性能、合適的性價比,得到了國內(nèi)中高端市場的認可,每年在中高端市場供有將近五六十萬噸的產(chǎn)品。
如何有效提高氧化鋁陶瓷漿體的濃度——訪新鄉(xiāng)學院陳瑋教授
陳瑋教授:目前,國內(nèi)氧化鋁陶瓷的發(fā)展方向主要有三方面。第一是高純度,純度越高,陶瓷綜合機械性能越好;第二是成型過程中的多元化,干壓、等靜壓、熱壓鑄注漿、擠壓、蘸漿等技術都日趨成熟,設備更加先進,自動化程度更高;第三是高性能化,氧化鋁陶瓷和一些高科技的發(fā)展相關,隨著5G、航空航天、軍工等技術的發(fā)展,會對氧化鋁陶瓷的性能提出更高的要求,也給氧化鋁陶瓷創(chuàng)造更廣闊的應用空間!邼舛妊趸X漿體制備工藝有很多,我們要根據(jù)應用目的去選擇工藝。比如用于耐火材料的時候,可以粗細搭配,即把粗顆粒和細顆粒搭配來使用;但是用作陶瓷材料的時候,首先,要制備出體表面積小、吸水率較低或者表面改性性能良好的粉體,因為在用作陶瓷的時候,如果粗細搭配使用,會引發(fā)晶體的異常生長等方面的問題,所以對陶瓷行業(yè),粉體是要充分研磨的。此外,要研制一些好的分散劑,以提高漿體的濃度。
玻璃用石英砂的“市場趨勢和發(fā)展建議”——訪山東省玻璃協(xié)會執(zhí)行秘書長焦勇剛
焦勇剛秘書長:目前的環(huán)保政策對石英砂的開采限制的還是比較嚴格,階段性的造成供需比較緊張,目前是有所緩解的,總體的供給是平穩(wěn)的,只是價格比前期高一些。但是后期光伏體量會增加,預計2022年,光伏玻璃日產(chǎn)能達到8萬噸。產(chǎn)業(yè)鏈關鍵環(huán)節(jié)突破瓶頸之后,光伏玻璃產(chǎn)能仍將持續(xù)增長。預計2030有望達到15萬噸,這些都會導致對高品位低鐵石英砂需求大大增加,供給能力具體情況有待觀察!》úAФ嘀附ㄖAВ鼞玫氖⑸耙话愣际瞧胀ǖ氖⑸,對含鐵量要求稍微低一點。超白玻璃和光伏壓延玻璃它需要的是高品位的低鐵石英砂(超白砂)。在應用中,石英砂指標差異主要體現(xiàn)在兩個地方,一個是含鐵量低。超白玻璃要求通透性更強,顏色要更白,要求鐵含量非常低(超白玻璃本身要求含鐵量150ppm以下),對石英砂的含鐵量要求自然更在150ppm以下。普通玻璃含鐵量指標相對寬松一點在800~1000ppm。另一個是光伏玻璃和超白玻璃對石英砂的粒度要求更細。普通砂子分三個等級:20目以上,40~120目,超細粉140目以下。光伏玻璃和超白玻璃分的更細。
中日差距背后,硅微粉隱藏著怎樣的行業(yè)新趨勢?——訪江西中節(jié)能高新材料有限公司黃運雷總經(jīng)理
黃運雷總經(jīng)理:通過對市場的觀察,近年來覆銅板、環(huán)氧塑封料占據(jù)了硅微粉中高端領域應用的大部分市場。這兩個高端領域?qū)栉⒎鄣囊,既有共同點,也有一些差異。共同點是要求硅微粉有良好的介電常數(shù)、合理的粒徑分布,而差異化體現(xiàn)在對導熱、粉體的硬度等有著不同的需求。塑封料主要應用硅微粉的優(yōu)異的物理化學性能,特別是熱膨脹系數(shù)、介電性能等。覆銅板主要應用硅微粉優(yōu)異的熱膨脹系數(shù)、介電性能等。隨著電子信息技術的飛速發(fā)展,對覆銅板提出了更高、更苛刻的要求:高Tg、高Td、高耐熱、高可靠性,低介電低損耗、高介電低損耗等等。隨著對電路的高頻、高速的要求,其介電常數(shù)(Dk)和損耗常數(shù)(Df)是重點關注的指標。主材有機樹脂Dk在3.9左右,玻璃纖維Dk在6.6左右,因此用于制備高頻高速的覆銅板,關鍵材料之一的填料硅微粉成為調(diào)節(jié)覆銅板Dk、Df值的關鍵材料(結(jié)晶型在4.6左右,熔融型在3.9左右)。特別是隨著5G技術的普遍應用,硅微粉的特點尤為突出。
因“礦”制宜,確定石英選礦提純工藝——訪武漢理工大學張凌燕教授
張凌燕教授:對于石英的選礦提純,目前業(yè)內(nèi)往往忽視了一個重要問題:石英礦石資源、品質(zhì)與加工技術是存在密切關聯(lián)性的。高純石英質(zhì)量與原料中雜質(zhì)元素含量高低并不是簡單對應關系,而是與原料工藝礦物學特征所決定的雜質(zhì)可選性密切相關。不同類型石英礦的礦物學特征存在明顯差異,詳細分析石英原料礦物學特征,是確定石英原礦性質(zhì)、選礦提純工藝方案和產(chǎn)品方向的基礎。石英礦石的選礦提純技術的采用,不是簡單的選擇題。應該是一種礦,對應一種加工技術,一種應用方案。因“礦”制宜,實事求是,具體礦種具體分析。
取精品碳酸鈣產(chǎn)業(yè)發(fā)展與產(chǎn)品研究“真經(jīng)”——專訪廣西碳酸鈣產(chǎn)業(yè)化工程院常務副院長童張法教授
童張法教授:精品碳酸鈣是相較于傳統(tǒng)碳酸鈣粉體產(chǎn)品而言,不止局限于輕鈣(含納米鈣)和重鈣,也包括氧化鈣、氫氧化鈣、復合鈣及下游應用產(chǎn)品,也不僅是粉體產(chǎn)品的精品化提升,更應該包括下游應用產(chǎn)品的品質(zhì)提升。畢竟碳酸鈣粉體不是我們?nèi)粘I钪谐S玫奈锲罚恰肮I(yè)味精”,而精品碳酸鈣的最終目的,是提升我們生活用品的質(zhì)量。每種碳酸鈣產(chǎn)品都有屬于核心創(chuàng)新技術帶來的功能,例如傳統(tǒng)重鈣的超細化和改性化、氧化鈣的高活性和超細化等等,應該是輕鈣、重鈣并舉,輕鈣、重鈣復合應用,目前行業(yè)聚焦最多的還是在改性領域。我認為,應該重點考慮產(chǎn)業(yè)鏈和終端產(chǎn)品的整體技術含量提升,因為只有更適合下游產(chǎn)業(yè)應用的多功能碳酸鈣產(chǎn)品才是精品化的碳酸鈣。
破解碳酸鈣的“變局” 走出超細立磨的“囧局” ——訪東莞市五全機械有限公司梁用全董事長
梁用全董事長:我們鈣粉行業(yè)的明天就是水泥行業(yè)的今天。你看很多水泥廠的開機人員都是“水(泥)、玻(璃)、陶(瓷)”相關專業(yè)的大學科班出身,能開機、修機也能寫相關論文,鈣粉行業(yè)到今天還很缺相關的技術人員的進入和下沉。這種狀況可能還需要3-5年時間的改變才能達到水泥行業(yè)今天的水平。……受碳達峰的影響,碳酸鈣行業(yè)發(fā)展的驅(qū)動力也將發(fā)生改變,由要素驅(qū)動變?yōu)閯?chuàng)新驅(qū)動。過去把石頭磨成粉就可以了,現(xiàn)在市場會逼著大家創(chuàng)新。而2000目以下的粗粉紅海將競爭更加激烈,價格戰(zhàn)也將更加慘烈。在這種粗粉市場,得礦山者得天下,沒有礦山支持,市場會越來越窄。
郭向欣教授:我自己的主要研究方向,主要還是在氧化物固體電解質(zhì)。在這一塊,我們又分成粉體,因為粉體是基礎。只有粉體做好了,后邊才可以進一步的發(fā)展,這是我們一個重要的研究方向。另外光有粉體做成電池還不夠,電池是粉體的集成,所以我們還會做電解質(zhì)的膜,有了電解質(zhì)膜,只是一個部件,還要配合找到與其匹配的正極、負極、還有相對應的電芯、整體結(jié)構(gòu)的設計。有了電芯設計,最后想做成真正能用的東西,還要做系統(tǒng),這也是我們的一個方向。有些地方我們可能擅長做,我們自己多做點,有些地方不擅長,可能與各方企業(yè)、研究單位進行合作。所以說整體的研究方向,分成從材料、到器件到系統(tǒng)。對于我們的研究成果,在解決問題的具體過程中,近年有一些體會和收獲,我們覺得對大家有幫助的話,也是寫成文章或者專利,同大家分享。
材料生長過程形貌調(diào)控技術在粉體領域的應用 ——訪中科院過程所韓永生研究員
韓永生研究員:界面濃度場是一個與化工學科密切相關的概念,化工的核心是三傳一反,而界面濃度場是反應和傳遞的結(jié)果。粉體的生長過程,它都有反應和傳質(zhì)過程。反應是消耗化學物質(zhì),傳質(zhì)是供給化學物質(zhì),反應和傳質(zhì)過程如果不匹配,就會形成一個界面的濃度梯度或濃度場。一旦形成界面的濃度梯度以后,整個粉體的結(jié)晶行為就會發(fā)生復雜的變化。不會像熱力學預測的那樣,長成比較規(guī)則的晶體產(chǎn)品,可能會形成更多復雜的動力學形貌。因此,界面濃度場雖然是基于化工學科提出的概念,但是它普遍存在于物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化過程中,因此界面濃度場調(diào)控技術在很多行業(yè)都有應用前景,比如結(jié)晶,催化,儲能等領域!饘兕w粒和非金屬顆粒是基于材料類型的分類,不管是什么樣材料的生長過程,都受界面微環(huán)境的影響,界面微環(huán)境(外部因素)與材料自身特性(內(nèi)部因素)共同決定了材料生長過程。我們通過反應和傳遞調(diào)控界面微環(huán)境,定向合成同不同形貌的結(jié)晶產(chǎn)品,這一技術既可以應用到金屬材料,也可以應用到無機非金屬材料,目前我們非常感興趣將這一技術應用到藥物結(jié)晶領域,正在尋找有此技術需求的藥物結(jié)晶企業(yè)。
干粉吸入制劑中原料藥粉的質(zhì)量控制解析 ——訪沈陽藥科大學毛世瑞教授
毛世瑞教授:對于干粉吸入制劑,粉體技術和設備都發(fā)揮著非常重要的作用。干粉吸入制劑是一種典型的藥械組合的制劑,也就是處方和給藥裝置都很重要。干粉吸入制劑很重要的一點就是,處方在裝備的時候,由于它量很小,不同于我們常說的膠囊,自身的裝量特別小,咱們普通的裝填設備就很難滿足要求。我個人認為,粉體技術對于干粉吸入制劑是一個非常非常重要的核心要素,在很多方面,不管是處方還是工藝都取決于粉體技術。對我們而言,粉體技術是最最重要的一個內(nèi)容。我正在做干粉吸入制劑相關的研究以及教授《粉體學》這門課程,對這個領域體會是比較深刻的。當然,裝置也非常重要,現(xiàn)在我們的灌裝裝置都是國外進口的,客觀上國內(nèi)的灌裝裝置在灌裝精度上還有待提高。處方和粉體的性質(zhì)密切相關,但即使處方是一定的,利用不同的吸入裝置所獲得的肺部沉積率是不一樣的,所以粉體技術和設備這兩者都非常重要。
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/平安)
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