2024年1月1日起,这些先进陶瓷材料迎政策红利

近日,工业和信息化部发布关于重点新材料首批次应用示范指导目录(2024年版)的通告。自2024年1月1日起执行。

新版目录共计299种产品,其中涉及多项先进陶瓷粉体及制品,摘录如下:
1、原位自生陶瓷颗粒铝基复合材料
性能要求:
(1)高强度铸造陶铝材料:抗拉强度≥410MPa,弹性模量≥85GPa,延伸率≥2%;
(2)高模量铸造陶铝材料:抗拉强度≥360MPa,弹性模量≥90GPa,延伸率≥0.5%;
(3)高塑性铸造陶铝材料:抗拉强度≥350MPa,弹性模量≥73GPa,延伸率≥14%;
(4)超高强变形陶铝材料:抗拉强度≥805MPa,弹性模量≥76GPa,延伸率≥8%;
(5)高抗疲劳变形陶铝材料:抗拉强度≥610MPa,弹性模量≥83GPa,延伸率≥6%。
2、铝基碳化硅复合材料
性能要求:室温热导率≥200W/(m·K),抗弯折强度≥500MPa,热膨胀系数(RT~200℃)≤9ppm/℃。
3、纳米陶瓷隔热涂层材料
性能要求:太阳光反射比≥90%,半球发射率≥0.87,涂层厚度0.3~0.45毫米,附着力优于1级,延展率≥30%,弹性良好,BI级防火,防腐性能良好。
4、高纯氧化铝及球形氧化铝粉
性能要求:
(1)高纯氧化铝(4N):纯度≥99.99%,比表面3~5m2/g,D500.5~20μm;
(2)高纯氧化铝(5N):纯度≥99.999%,比表面:1.7m2/g,D50:5μm,松装密度:0.27g/cm3,平均孔径:10.5nm;
(3)球形氧化铝粉:Al2O3≥99.7%,SiO2≤0.03%,Fe2O3≤0.03%,Na2O≤0.02%,EC≤10μs/cm,含湿率≤0.03%,真实密度3.85±0.1g/cm3,球化率>90%,白度≥90;
(4)高导热氧化铝粉体:产品粒径>25μm(D50),氧化钠≤0.03%,氧化铁≤0.08%,氧化硅≤0.08%,电导率≤60μs/cm。
5、氮化铝粉体、陶瓷件及基板
性能要求:
(1)高纯氮化铝粉体:氧含量<0.8wt.%;碳含量<350ppm;铁含量<10ppm,硅含量<50ppm,钙含量<200ppm;比表面积≥2.5m2/g。
(2)氮化铝陶瓷件:热导率≥180W/(m·K);抗弯强度≥350MPa;电阻率≥1014Ω·cm。
(3)高导热氮化铝基板:热导率≥200W/(m·K),抗弯强度>300MPa。
6、氮化硅基板
性能要求:热导率≥85W/(m·K),抗弯强度>700MPa。
7、氮化硅陶瓷轴承球
性能要求:抗弯强度≥900MPa;断裂韧性:6~7MPa·m1/2;硬度HV10≥1480kg/mm2;压碎载荷比≥40%。
8、氮化硼承烧板
性能要求:氮化硼含量>99.5%;氧含量≤0.15%;密度1.5~1.6g/cm3
9、电子级超细高纯球形二氧化硅
性能要求:SiO2>99.9%,球化率≥99%,D50:0.3~3μm,电导率≤10μS/cm,烧失量≤0.2%。
10、喷射成型耐高温耐腐蚀陶瓷涂层
性能要求:耐温1200℃,硬度HV1100,结合强度45MPa,耐强酸强碱。
11、陶瓷基复合材料
性能要求:
(1)耐烧蚀C/SiC复合材料:密度为2.5~3.2g/cm3,室温拉伸强度≥150MPa,拉伸模量≥120GPa,断裂韧性≥10MPa·m1/2,1600℃拉伸强度≥100MPa,耐温性能≥1800℃,满足2MW/m2以上热流环境下1000s零烧蚀或微烧蚀的要求;
(2)核电用SiC/SiC复合材料:密度为2.7~2.9g/cm3,室温拉伸强度≥250MPa,拉伸模量≥150GPa,断裂韧性≥10MPa·m1/2,1200℃拉伸强度≥200MPa,导热系数≥20W/(m·K),热膨胀系数(25℃~1300℃)3~5×10-6/℃;
(3)航空用SiC/SiC复合材料:密度为2.5~2.9g/cm3,室温拉伸强度≥250MPa,拉伸模量≥150GPa,断裂韧性≥10MPa·m1/2,1300℃拉伸强度≥200MPa,拉伸模量≥100GPa,断裂韧性≥10MPa·m1/2,强度保持率≥80%(1300℃、120MPa应力下氧气环境热处理500小时)。
12、高性能陶瓷基板
性能要求:
(1)高光反射率陶瓷基板:可见光反射率≥97%,抗弯强度≥350MPa,热导率≥22W/(m·K);
(2)氧化铝陶瓷基板:抗弯强度≥700MPa,热导率≥24W/(m·K),体积电阻率≥1014Ω·cm。
13、高性能水处理用陶瓷平板膜材料
性能要求:有效过滤面积0.5±0.004m2,分离膜平均孔径130~170nm,显气孔率35~40%,纯水通量(25℃,-40kPa)>500LMH,弯曲强度>30MPa,酸碱腐蚀后强度>20MPa。
14、片式电阻器用电阻浆料
性能要求:浆料阻值范围:0.1Ω~10MΩ;浆料细度:≤5μm;电阻温度系数:≤±200ppm/℃(阻值范围0.1Ω~10Ω);≤±100ppm/℃(阻值范围10Ω~10MΩ)。
15、连续碳化硅纤维
性能要求:
(1)掺杂型二代连续碳化硅纤维:单纤维直径8~10μm,密度2.4~2.6g/cm3,单丝拉伸强度≥2.8GPa,束丝拉伸强度≥2.5GPa,拉伸弹性模量≥200GPa,断裂伸长率≥1%,氧化量≤10%,掺金属元素含量≤1%,单丝拉伸强度≥2.5GPa(1250℃氩气1h),单丝拉伸强度≥2.3GPa(1000℃空气1h);
(2)掺杂型三代连续碳化硅纤维:单纤维直径为8±1.0μm,密度为3.10±0.15g/cm3,单丝拉伸强度≥2.8GPa,束丝拉伸强度≥2.6GPa,拉伸弹性模量≥360GPa,断裂伸长率≥0.8%,SiC晶粒尺寸≥30nm,碳硅原子比为1.05~1.2,氧含量≤0.8%,掺杂元素≤3wt.%,耐温性能(1500℃氩气1h,强度保留率≥80%),抗氧化性能(1250℃空气1h,强度保留率≥80%);
(3)吸波型连续碳化硅纤维:拉伸强度≥2.3GPa,杨氏模量≥200GPa,电阻率105~10-2Ω·cm可调。
16、连续氮化硅纤维
性能要求:束丝上浆率:4101:1.5~3.5%,4103:0.9~2.9%;单丝直径:(13.0±1.0)μm;离散系数小于20%;线密度:(155±8)Tex;密度:(2.25±0.10)g/cm3;单丝拉伸强度≥1.60GPa;束丝拉伸强度≥1.60GPa,离散系数小于15%;拉伸弹性模量≥140GPa,离散系数小于10%;断裂伸长率≥0.80%,离散系数小于10%;氧含量≤3.0%,碳含量≤0.9%,氮含量:(37.0±3.0)%;高温强度保留率:1250℃氩气,1h:>1.30GPa,1200℃空气,1h:>1.20GPa。
17、高性能氧化铝纤维
性能要求:氧化铝连续纤维:Al2O3含量≥72%,纤维强度≥1.8Gpa,平均直径≤12μm。
18、高性能碳纤维增强陶瓷基摩擦材料
性能要求:密度≤2.2g/cm3;使用温度-50~1650℃;抗压强度≥160MP;抗弯强度≥120MP;摩擦系数0.25~0.45;摩擦力矩峰值比≤2;摩擦系数热衰退≤15%;摩擦力矩湿态衰退≤5%。
19、EBPVD热障涂层用YSZ陶瓷靶材
性能要求:Al、Ca、Cr、Cu、Fe、K、Mg、Mn、Na、Ni、V、Si、Ti、Cl杂质总量≤0.05wt%,Y2O3含量7~9wt%,HfO2含量≤2wt%,密度3.7~4.8g/cm3,物相为四方相和单斜相,闭合气孔率≤5%。
20、陶瓷纤维滤管
性能要求:适用温度:180~420℃;除尘效率≥99.9%,或排放参数≤5mg/Nm3;脱硝效率≥90%,或排放参数≤30mg/Nm3;抗折强度≥2MPa;抗压强度≥3MPa;气孔率≥70%。
21、半导体装备用精密陶瓷部件
性能要求:
(1)刻蚀装备用碳化硅电极:弹性模量≥350GPa,抗弯强度≥350MPa,纯度>6N,导热系数≥180W/(m·K),热膨胀系数≤4.5×10-6-1,密度≥3.2g/cm3,硬度>29GPa,电阻率0.005~80Ω·cm;
(2)刻蚀装备用碳化硅环:弹性模量≥350GPa,抗弯强度≥350MPa,纯度>6N,导热系数≥180W/(m·K),热膨胀系数≤4.5×10-6-1,密度≥3.2g/cm3,硬度>29GPa;
(3)刻蚀装备用氮化硅陶瓷部件:密度≥3.15g/cm3;热导率(RT)≥27W/(m·K);热膨胀≤3.5×10-6/K;抗弯强度≥550MPa;平均粒度≤4μm;韦伯模量≥9;关键尺寸精度±0.02mm;表面0.3~5μm,尺寸颗粒≤5000count/cm2,表面有机物≤0.1μg/cm2;
(4)6寸及以上高温扩散工序用烧结碳化硅舟:密度≥3.1g/cm3,导热系数≥160W/(m·K),纯度≥99.9%,抗弯强度≥370MPa;
(5)6寸及以上高温扩散工序用CVD碳化硅舟:弹性模量≥350GPa,抗弯强度≥350MPa,纯度>6N,导热系数≥180W/(m·K),热膨胀系数≤4.5×10-6-1,密度≥3.2g/cm3,硬度>29GPa;
(6)6寸及以上高温扩散工序用烧结碳化硅炉管:纯度≥99.96%,密度≥2.9g/cm3,抗压强度≥350MPa;热膨胀系数≤4.5×10-6-1;
(7)6寸及以上高温扩散工序用CVD碳化硅炉管:弹性模量≥350GPa,抗弯强度≥350MPa,纯度>6N,导热系数≥180W/(m·K),热膨胀系数≤4.5×10-6-1,密度≥3.2g/cm3,硬度>29GPa。
22、高容及小尺寸MLCC用镍内电极浆料
性能要求:镍粉0.15~0.20μm,最大粒往径≤0.5μm,固含量55±3%,粘度10rpm19±2Pa·s,干膜密度>5g/cm3,热膨胀系数15±3%(1000~1200℃),能在厚度3μm以下的介质上通过丝印工艺形成精确的外观图形。
23、第三代功率半导体封装用AMB陶瓷覆铜基板
性能要求:空洞率(C-SAM,分辨率50μm)≤0.3%;剥离强度(N/mm)>10;冷热冲击寿命(cycle)>5000;可焊性>95%;打线性能:剪切力≥1000gf。

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