2025年7月29日，由中国粉体网主办的“2025高性能陶瓷基板关键材料技术大会”在江苏无锡成功举办！大会期间，中国粉体网邀请到多位业内专家学者做客“对话”栏目，就高性能陶瓷基板关键材料的研究进展及产业现状进行了访谈交流。本期，我们邀请到的是山东中临半导体新材料有限公司董事长刘红亮。

中国粉体网：
刘董，请您介绍一下山东中临半导体新材料有限公司。

刘董：山东中临半导体新材料有限公司成立于2023年，注册资本4666万元。企业坐落于山东省临沂市华夏工业园区，厂房建筑面积3万平方米，立项投资12亿元，是国内领先的第三代半导体用战新材料（氮化硅、氮化铝、氮化硼），是国家高新技术企业、军民融合企业。公司拥有国家首台套装备（氮化硅，氮化铝粉体），并成为国标制定的主要单位。产品广泛应用于航空航天、武器装备、5G 通讯、医疗器械、半导体、新能源汽车等高端领域。

中国粉体网：刘董，氮化硅-氧化铝复相先进陶瓷在技术特性上，与单一的氮化硅陶瓷或氧化铝陶瓷相比，有哪些显著的优势？

刘董：1. 断裂韧性：复相陶瓷断裂韧性7 - 12MPa·m¹/²，高于单体氧化铝和氮化硅。

2.抗压强度：抗压强度2700 - 3200 MPa，高于单体氧化铝，与氮化硅相近。

3.维氏硬度：维氏硬度14 - 20 GPa，与单体材料相比各有优劣。

4.密度：密度3.1 - 3.5 g/cm³，低于单体氧化铝，高于单体氮化硅。

5.导热系数--导热系数50- 95W/(m·K)，介于单体氧化铝和氮化硅之间。

6.抗热震性：抗热震性ΔT > 800°C，与单体氮化硅相当，高于单体氧化铝。

中国粉体网：刘董，氮化硅-氧化铝复相先进陶瓷制备的核心工艺是什么？

刘董：1. 原料预处理：

氮化硅粉体：选用高纯α相氮化硅粉体，粒径分布和纯度需严格控制。

氧化铝粉体：根据应用需求，选择适合的氧化铝粉体，如高硬度、绝缘性好的类型。

添加烧结助剂：如稀土氧化物(Y2O3)等，以改善烧结性能和材料性能。

2.混合与成型：

采用行星式球磨机进行湿法混合，确保添加剂均匀分散。

使用粉末成型机进行成型，实现精准的压力、速度和位置控制，适用于高密度压制。

3.烧结：

热压烧结：在高温高压下，通过石墨模具进行烧结，需控制烧结温度和压力等参数。

气氛控制：在烧结过程中，需维持适当的保护气氛，如氩气，以防止原料氧化变质。

4.后处理：

精密加工：使用金刚石砂轮进行打磨，达到镜面级光洁度。

清洗与检测：通过超声清洗去除加工残留物，并进行抗折强度等性能测试。

中国粉体网：
刘董，氮化硅-氧化铝复相先进陶瓷的主要应用场景有哪些？

刘董：军工领域尖端装备的关键材料：

1.发动机部件

在极端条件下保持稳定，适用于高性能发动机部件，提高发动机效率和可靠性。

2.航空航天部件

轻质和高强度特性，使其在制造航空航天器结构部件时具有显著优势。

3.导航系统

材料的高精度和稳定性有助于提升导航系统的准确性和可靠性，提高军事装备的定位能力。

4.防弹材料

材料的高硬度和强度使其成为制造防弹衣和防弹装甲的理想选择，有效保护士兵安全。

5.光学窗口

材料的高透明度和抗热震性，使其成为军事光学设备的首选窗口材料。

6.电子封装

在电子器件封装中提供优异的绝缘和散热性能，确保电子系统在恶劣环境中正常工作。

7.武器系统

应用于武器系统中，提高武器部件的耐磨性和使用寿命，增强整体作战效能。

民用领域的应用：

1.机械零件

材料的高硬度和耐磨性，使其在制造高精度机械零件时表现优异。

2.切削工具

作为切削工具材料，其卓越的硬度和抗磨损能力显著延长了刀具的使用寿命。

3.高温炉具

能在高温环境下保持稳定，是制造高温炉具的理想材料，提高炉具使用寿命。

4.化工设备

材料对酸碱等化学物质具有高耐受性，适用于化工设备中的关键部件。

5.能源设备

在能源设备中应用，提高了设备的效率和可靠性，降低了维护成本。

6.医疗器械

由于其生物相容性和高硬度，可用于制造高性能医疗器械部件。

7.汽车部件

用于制造汽车发动机和传动系统部件，提高汽车性能和燃油效率。

中国粉体网：好的，感谢刘董接受我们的采访。

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