氮化铝工业化生产项目立项可行性分析报告

由于没有适用热电偶保护套管，方面使冶金过程自动化程度不能得到进步提高，另方面由于温度控制不准，造成产品质量降低和能耗增加问题。

采用氮化铝陶瓷保护管，能够实现连续温度控制，并能较好地解决上述不良问题。

冶金行业产品质量及自动化水稀土合金制成。

这种粉末采用了如下工艺路线合金熔炼凝固机械粉碎机械研磨粒度分级如果用雾化法制粉技术，则工艺过程能够得到简化合金熔炼及雾化粒度分级雾化法除具有工艺过程简单特点外，还有两个突出优点由于在惰性气体下雾化，所以粉末含氧量很低雾化过程是个快速冷却过程，能够使合金成分非常均匀。

这两点使粉末质量得到提高。

针对国内工业特色，我们认为，开发这种技术是非常有意义。

因为国内外对稀土合金粉末需求量日益增加，现有稀土合金粉末主要是采用氢脆后再进行机械研磨方法制造。

正如上面所述，机械研磨法对产品质量和工业化生产都是不利。

利用企业现有配套设备，开发生产各类稀土合金粉末能够使设备利用率大大提高，同时还增加产品品种，更重要是充分发挥了包头工业特色。

调研工作表明，国内还很少有能够规模生产稀土合金粉末企业，本项目完成在技术和产品方面有先进性。

生产特种金属陶瓷及粉末冶金制品在不需增加设备情况下，企业还能够开发生产各类金属陶瓷和粉末冶金材料。

从工艺方法上考虑，与陶瓷很相近类金属陶瓷材料是氮化钛金属陶瓷。

材料基本特性是黄金色泽，是高档装饰品及企业标志品最佳材料，具有永不磨损不退色不腐蚀性质。

高硬度，可作为刀具材料使用，目前国内外很多硬质合金刀具都采用了表面镀薄膜方法。

优良抗腐蚀性，陶瓷对铝铜，特别是熔融稀土金属有优良抗蚀性。

具有独特电导性，可作为电触头和高温金属蒸发舟使用。

比重轻，比重比金属钛还低。

作为结构材料使用具有高强重量轻特点。

从市场规模考虑，我们认为陶瓷材料应重点开发高档装饰标志品高尔夫球杆球头耐磨损腐蚀部件这三控制粉体中氧含量。

目前，国际上些大粉体原料供应商，如德山公司，主要是由碳热还原法生产，其反应方程式为这方法有两方面缺点属于固固反应类型，很难充分进行。

可以看出，这种方法控制产物氧含量较为困难，如果配碳量少，则还原不完全，成为产物杂质氧源如果配碳量多，则残存必须要由后续烧碳工艺去除，即，在氧化气氛中烧掉多余，因此这个过程又使粉体氧含量增加，造成粉体质量下降，并且工艺复杂。

在高温条件下进行，方面对设备要求提高，另方面造成能耗增加，总结果是使合成粉体成本提高。

种新粉体合成技术自反应合成含达到亿美元，存在个很大粉体原料供给缺口。

我国从七五期间开始立项研究氮化铝，起步较晚。

目前国内已有几家工厂可以生产，但大多是乡镇企业，技术不太成熟，生产氮化铝陶瓷质量较低，这极大地影响了陶瓷在许多行业特别是电子行业应用。

近些年来，我国科研人员进行了大量研究工作，极大地促进了我国氮化铝陶瓷开发生产能力。

江苏省八五重点攻关项目高导热氮化铝陶瓷已于去年通过鉴定。

电子信息产业部在石家庄市建立了具有相当规模陶瓷生产基地。

珠海市已将氮化铝陶瓷基片生产列为国家个火炬计划项目之，年月日珠海陶瓷基板生产线竣工，陶瓷基板正在试生产过程中。

随着国内陶瓷产量不断提高，对高质量粉体需求也进步增大。

目前，我国电子级粉体原料还主要依赖于进口，又由于国内没有较强竞争力粉体生产厂商，因此进口粉体价格居高不下。

在这种情况下，开发国产粉体资源显得尤为必要。

三创新性和技术路线陶瓷应用有赖于粉体制造技术提高，陶瓷成本过高限制了它实际应用，其原因可主要归结为两个方面原料粉价格高，陶瓷烧结成本高。

实际上，这两方面归根结蒂属同个技术问题，即，采用什么方法来合成低成本易烧结粉体，同时严控制粉体中氧含量。

目前，国际上些大粉体原料供应商，如德山公司，主要是由碳热还原法生产，其反应方程式为这方法有两方面缺点属于固固反应类型，很难充分进行。

可以看出，这种方法控制产物氧含量较为困难，如果配碳量少，则还原不完全，成为产物杂质氧源如果配碳量多，则残存必须要由后续烧碳工艺去除，即，在氧化气氛中烧掉多余，因此这个过程又使粉体氧含量增加，造成粉体质量下降，并且工艺复杂。

在高温条件下进行，方面对设备要求提高，另方面造成能耗增加，总结果是使合成粉体成本提高。

种新粉体合成技术自反应合成含有烧结助剂粉体本项目是在美国技术公司发明金属直接氧化法制备陶瓷基块体复合材料基础上通过合金掺杂方法开发种新粉体制备技术，反应原理如下液态疏松产物同传统碳热还原法相比，这种方法具备三方面优势采用合金原料，避开了杂质氧源，因而合成粉体含氧量会大大降低生成与烧结助剂复合是同时完成，因而烧结助剂与粉混合均匀性增加，这对于提高粉体易烧结性十分有利，另外，由于省去了后续烧结助剂混料过程，因此避免了氧元素进入整个合成过程在低于温度下进行，同碳热还原法相比低了，仅此项就能极大地降低合成成本。

表不同方法合成粉主要化学组成合成方法含量氮铝原子比研究者碳热还原法粉直接氮化法粉直接氮化法粉直接氮化法碳热还原法碳热还原法关键，而研制高导热陶瓷材料又是散热技术核心内容。

由于目前市场上电子元件多采用陶瓷作为基板材料，这种基板材料已不能满足元件高散热性要求，急需开发新型高导热基板及封装材料，在这种情况下，陶瓷材料应运而生。

据报道，日本氮化铝产用地亩，建生产厂房平方米，实验和质量检测室原料及成品库房平方米，办公及生活用房平方米等主要建筑面积平方米。

招聘企业管理人员人，专业技术人员人，选聘培训生产技术工人人。

购进先进生产设备及检测分析设备。

总投资及资金筹措项目总投资万元，建设资金来源企业自筹。

效益简述。

主要产品氮化铝粉末氮化铝陶瓷氮化铝基板等产品已在我国电力电子行业冶金石化行业，以及军事用途上开始广泛应用，市场潜力大。

经济效益项目建成投产后，可实现年产值万元，实现利税万元。

社会效益通过项目实现可为我市研发生产高新材料提供更新更高技术平台，实现产学研相结合，进步推动高新材料研究和发展，实现社会企业科研院校双赢。

环境影响氮化铝工业化生产过程无有害气体和废弃物排放，是无毒无害产品。

属非金属矿物制品业属于国家鼓励发展产业，可以达到环境保护指标要求。

二项目简介氮化铝简介是自然界中不存在种物质，只能通过人工合成获得。

其主要特性包括有高导热系数，其热传导能力大于金属铝，约为陶瓷倍低热膨胀系数，与硅相近，因此，以陶瓷为基板或封装材料制成电子元件具有很高热稳定性高机械强度，同陶瓷相比室温强度相近，但高温强度大于陶瓷，因此陶瓷可作为高温结构材料使用化学稳定性好，对许多熔融金属和熔盐以及高温化学气体有优异抗腐蚀性，因此陶瓷是种理想高温抗蚀材料。

由于陶瓷具有上述优良性质，陶瓷在许多领域将有广泛应用。

目前，人们普遍认为，这些领域主要包括电力电子行业所使用散热基片和封装材料冶金石化等行业使用高强抗蚀材料。

项目背景年美国原位合成法北京工业大学原位复合法北京工业大学激光粒度衍射分析仪粒径分布结果粉平均粒径为，粒径分布曲线呈现双峰现象。

技术路线四应用领域陶瓷材料在电子封装和基板高温绝缘材料红外窗口材料声表面器件材料等方面均有广阔应用前景。

电子基板和封装材料换向组件基板超高频功率增幅器基板点火器基板厚膜混合组件基板大规模集成电路包封激光二极管等方面应用绝缘散热板合金配置疏松产物密封装罐粉化粒度分级原位复合耐热材料由于与等金属熔融液难以浸润，所以适用于作坩埚保护管以及烧结用器具由于对熔融盐是稳定，所以期待作为磁流体发电以及高温气体透平等耐蚀部件使用由于真空中蒸气压低，所以被用作金等蒸发器非氧化气氛下直到是稳定，所以可用作非氧化气氛下使用耐火材料骨料使用。

其他应用红外线，雷达透过材料系可机加工陶瓷等陶瓷烧结用添加剂树脂体料中高导热填料五项目特色资源优势制备氮化铝主要原料是铝和稀土元素，由复合氮化铝粉体烧，陶瓷是当前新型材料研究热点，应用领域属高科技范畴。

因此，这项技术开发利用，在稀土应用领域能够促进我区由资源优势向产品优势转化。

产品优势钢铁稀土及其它有色金属冶金是我区重要产业。

据调查，每年仅包钢和铝厂用于冶金温度测量热电偶及保护套管消耗大约有万元以上。

由于没有适用热电偶保护套管，方面使冶金过程自动化程度不能得到进步提高，另方面由于温度控制不准，造成产品质量降低和能耗增加问题。

采用氮化铝陶瓷保护管，能够实现连续温度控制，并能较好地解决上述不良问题。

冶金行业产品质量及自动化水生产厂房平方米实验室平方米原材料库房平方米成品仓库平方米办公生活用房平方米其它总计七企业技术功能根据设备清单可以看出，企业利用这些设备除能够生产本项目所论证主体产品粉体和陶瓷外，该企业实际上还具备了生产许多以粉体技术为主要工艺特征新型材料，包括以下方面雾化法制备各类金属和合金粉末许多新型材料与产品都用到金属或合金粉末，例如，镍氢电池中电极材料就是由镍稀土合金制成。

这种粉末采用了如下工艺路线合金熔炼凝固机械粉碎机械研磨粒度分级如果用雾化法制粉技术，则工艺过程能够得到简化合金熔炼及雾化粒度分级雾化法除具有工艺过程简单特点外，还有两个突出优点由于在惰性气体下雾化，所以粉末含氧量很低雾化过程是个快速冷却过程，能够使合金成分非常均匀。

这两点使粉末质量得到提高。

针对国内工业特色，我们认为，开发这种技术是非常有意义。

因为国内外对稀土合金粉末需求量日益增加，现有稀土合金粉末主要是采用氢脆后再进行机械研磨方法制造。

正如上面所述，机械研磨法对产品质量和工业化生产都是不利。

利用企业现有配套设备，开发生产各类稀土合金粉末能够使设备利用率大大提高，同时还增加产品品种，更重要是充分发挥了包头工业特色。

调研工作表明，国内还很少有能够规模生产稀土合金粉末企业，本项目完成在技术和产品方面有先进性。

生产特种金属陶瓷及粉末冶金制品在不需增加设备情况下，企业还能够开发生产各类金属陶瓷和粉末冶金材料。

从工艺方法上考虑，与陶瓷很相近类金属陶瓷材料是氮化钛金属陶瓷。

材料基本特性是黄金色泽，是高档装饰品及企业标志品最佳材料，具有永不磨损不退色不腐蚀性质。

高硬度，可作为刀具材料使用，目前国内外很多硬质合金刀具都采用了表面镀薄膜方法。

优良抗腐蚀性，陶瓷对铝铜，特别是熔融稀土金属有优良抗蚀性。

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