碳化硅的性质范文

2022-06-01

第一篇:碳化硅的性质范文

碳化硅导热陶瓷的特种制备技术烧结工艺

碳化硅导热陶瓷材料具有高温强度大,高温抗氧化性强,耐磨损性能好,热稳定性,热彭胀系数小,热导率大,硬度高,抗热震和耐化学腐蚀等优良特性。在汽车、机械化工、环境保护、空间技术、信息电子、能源等领域有着日益广泛的应用,已经成为一种在很多工业领域性能优异的其他材料不可替代的结构陶瓷。

SiC导热陶瓷的优异性能与其独特结构密切相关。SiC是共价键很强的化合物,SiC中Si-C键的离子性仅12%左右。因此,SiC强度高、弹性模量大,具有优良的耐磨损性能。纯SiC不会被HCl、HNO

3、H2SO4和HF等酸溶液以及NaOH等碱溶液侵蚀。在空气中加热时易发生氧化,但氧化时表面形成的SiO2会抑制氧的进一步扩散,故氧化速率并不高。在电性能方面,SiC具有半导体性,少量杂质的引入会表现出良好的导电性。此外,SiC还有优良的导热性。

SiC具有α和β两种晶型。β-SiC的晶体结构为立方晶系,Si和C分别组成面心立方晶格;α-SiC存在着4H、15R和6H等100余种多型体,其中,6H多型体为工业应用上最为普遍的一种。在SiC的多种型体之间存在着一定的热稳定性关系。在温度低于1600℃时,SiC以β-SiC形式存在。当高于1600℃时,β-SiC缓慢转变成α-SiC的各种多型体。4H-SiC在2000℃左右容易生成;15R和6H多型体均需在2100℃以上的高温才易生成;对于6H-SiC,即使温度超过2200℃,也是非常稳定的。SiC中各种多型体之间的自由能相差很小,因此,微量杂质的固溶也会引起多型体之间的热稳定关系变化。

无压烧结

无压烧结被认为是SiC烧结最有前途的烧结方法,根据烧结机理的不同,无压烧结又可分为固相烧结和液相烧结。S.Proehazka通过在超细β-SiC粉体(含氧量小于2%)中同时加入适量B和C的方法,在2020℃下常压烧结成密度高于98%的SiC烧结体。A.Mulla等以Al2O3和Y2O3为添加剂在1850-1950℃烧结0.5μm的β-SiC(颗粒表面含有少量SiO2),获得的SiC陶瓷相对密度大于理论密度的95%,并且晶粒细小,平均尺寸为1.5μm。

热压烧结

Nadeau指出,不添加任何烧结助剂,纯SiC只有在极高的温度下才能烧结致密,于是不少人对SiC实行热压烧结工艺。关于添加烧结助剂对SiC进行热压烧结的报道已有许多。Alliegro等研究了B、Al、Ni、Fe、Cr等金属添加物对SiC致密化的影响,发现Al和Fe是促进SiC热压烧结最有效的添加剂。F.F.Lange研究了添加不同量Al2O3对热压烧结SiC的性能影响,认为热压烧结致密是靠溶解--再沉淀机理。但是热压烧结工艺只能制备形状简单的SiC部件,而且一次热压烧结过程中所制备的产品数量很小,因此不利于工业化生产。

热等静压烧结

为了克服传统烧结工艺存在的缺陷,Duna以B和C为添加剂,采用热等静压烧结工艺,在1900℃便获得了密度大于98%、室温抗弯强度高达600MPa左右的细晶SiC导热陶瓷。尽管热等静压烧结可获得形状复杂的致密SiC制品,并且制品具有较好的力学性能,但是HIP烧结必须对素坯进行包封,所以很难实现工业化生产。

反应烧结

反应烧结S iC又称自结合SiC,是通过多孔坯件同气相或液相发生化学反应,使坯件质量增加,孔隙减小,并烧结成具有一定强度和尺寸精度的成品的工艺。是由α—SiC粉和石墨按一定比例混台成坯体后,并加热到1650 ℃左右,同时熔渗 Si或通过气相Si渗入坯体,使之与石墨起反应生成β—SiC,把原先存在的α—SiC颗粒结合起来。 如果渗Si完全,就可得到完全致密、无尺寸收缩的反应烧结体。同其它烧结工艺比较,反应烧结在致密过程中的尺寸变化小,可以制造尺寸精确的制品,但烧结体中相当数量SiC的存在,使得反应烧结的SiC导热陶瓷高温性能较差。

采用无压烧结、热压烧结、热等静压烧结和反应烧结的SiC陶瓷具有各异的性能特点。如就烧结密度和抗弯强度来说,热压烧结和热等静压烧结SiC陶瓷相对较多,反应烧结SiC相对较低。另一方面,SiC陶瓷的力学性能还随烧结添加剂的不同而不同。无压烧结、热压烧结和反应烧结SiC陶瓷对强酸、强碱具有良好的抵抗力,但反应烧结SiC陶瓷对HF等超强酸的抗蚀性较差。就耐高温性能比较来看,当温度低于900℃时,几乎所有SiC陶瓷强度均有所提高;当温度超过1400℃时,反应烧结SiC陶瓷抗弯强度急剧下降。(这是由于烧结体中含有一定量的游离Si,当超过一定温度抗弯强度急剧下降所致)对于无压烧结和热等静压烧结的SiC陶瓷,其耐高温性能主要受添加剂种类的影响。

SiC导热陶瓷的4种烧结方式各有千秋,但是在科技发展如此迅速的今天,迫切需要提高SiC导热陶瓷的性能,不断改进制造技术,降低生产成本,实现SiC导热陶瓷的低温烧结。以达到降低能耗,降低生产成本,推动SiC导热陶瓷产品产业化的目的。

第二篇:低碳化建设的规划与实践

1、全面推行绿色建筑建设,打造低碳型社区

依照绿色建筑标准,在新建社区推广绿色建筑和节能装置。通过分散式处理方式对生活污水、生活垃圾及其他固体废弃物分别处理,循环利用,减少社区活动造成的温室气体排放。对建筑面积1万平方米以上的新建住宅小区,按生态化和低碳化住宅小区的具体技术要求建设,开展生态型住宅小区的示范评比选优。

2、推行节能材料与低碳技术,加强新建项目评估

一是推广普及新型绿色节能建筑材料。推进在园区内各类大型公建设施和基础配套设施节能改造工作。实施既有建筑节能改造,应当优先采用门窗改造、遮阳、改善通风等低成本改造措施。既有建筑围护结构和供热系统的改造同步进行;二是加强新建建筑项目的节能环保评估,严格按国家绿色建筑相关评价标准核准。

3、新建建筑全部按照低碳化标准开工建设

示范区内全部新建建筑从规划、设计到施工、验收等各个环节必须严格遵循低碳理念。城乡规划建设主管部门依法对示范区内的新建建筑进行规划审查,应当就总体设计方案是否符合建筑节能强制性标准进行审查。新建建筑在设计、施工、监理、验收等环节都必须严格遵守国家相关节能规定,不得随意降低节能标准。

4、既有建筑全部在规划期末完成低碳改造

建设行政主管部门对示范区内既有建筑的建设年代、结构形式、用能系统、能源消耗指标、寿命周期等组织调查统计和分析,结合实际情况,制定既有建筑节能改造计划,明确节能改造的分阶段目标、范围和要求,力争在规划期末实现示范区内全部建筑的低碳化。

5、合理设计碳吸收绿地,打造碳中性社区

增加社区内部绿地面积,提高绿地率,利用园区内公用绿地较多的特点,提高社区的绿地服务功能。在社区建设或扩建中注重能够体现地区特色的景观设计,提高社区建设品味。

根据建筑节能与绿色建筑的相关要求,目前正在建设的第一批绿色建筑项目为低碳会所(苏州皇家整体住宅)、武进出口加工区管理办公大楼、武进区南夏墅街道卫生院、国家LED中心及常州质量计量检测基地、出口加工区便利中心(光宝便利中心)、玉柴重工第二生

产基地研发中心办公楼等。

同时一批工业制造业项目(包括恒力油缸、曼透平、卡尔迈耶、凤墅标准厂房等)在建设中充分遵循节能环保的理念,做到节水节材和资源充分利用的工厂化施工新模式,比如现浇混凝土采用预拌混凝土,建筑结构材料合理采用高性能混凝土、高强度钢,将建筑施工、旧建筑拆除和场地清理时产生的固体废弃物分类处理,并将其中可循环利用、可再生利用的建筑材料分离回收和再利用,土建与装修工程一次施工到位,不破坏和拆除已有的建筑构件和设施,建筑施工企业和物业管理部门通过ISO14001环境管理体系认证。

在新建绿色建筑的同时,通过合同能源管理模式对既有建筑进行改造,目前既有建筑改造涉及高新区管委会办公楼;海关商检滨湖公司办公楼;清英外国语学校行政楼;南湖家苑等项目。

第三篇:碳化硅性能

碳化硅在自然界几乎不存在,工业上应用的碳化硅是一种人造材料。工业方法生产碳化硅,通常是由SiO2粉和碳粉在高温下还原反应生成。碳化硅分子式为SiC,碳化硅是典型的共价键结合的化合物,它有α和β两种晶型,即立方型和六方型。立方型称为β—SiC,它是在1800℃—2000℃形成,属低温产物,主要用于微型轴承的超精研磨。六方型称为α—SiC,它是在2000℃以上形成的。碳化硅在一个大气压下的分解温度为2400℃,无熔点。α—SiC的理论密度是3.18g/cm3,其莫氏硬度在9.2—9.3之间,显微硬度3300kg/cm2。

碳化硅耐高温,与强酸、强碱均不起反应,导电导热性好,具有很强的抗辐射能力。用碳化硅粉直接升华法可制得大体积和大面积碳化硅单晶。用碳化硅单晶可生产绿色或蓝色发光二极管、场效应晶体管,双极型晶体管。用碳化硅纤维可制成雷达吸波材料,在军事工业中前景广阔。碳化硅超精细微粉是生产碳化硅陶瓷的理想材料。碳化硅陶瓷具有优良的常温力学性能,如高的抗弯强度,优良的抗氧化性,耐腐蚀性,非常高的抗磨损以及低的磨擦系数,而且高温力学性能(强度、抗蠕变性等)是已知陶瓷材料中最好的材料,如晶须补强可改善碳化硅的韧性和强度。

由于碳化硅优异的理化性能,使其在石油、化工、微电子、汽车、航天航空、激光、原子能、机械、冶金行业中广泛得到应用。如砂轮、喷咀、轴承、密封件、燃气轮机动静叶片,反射屏基片,发动机部件,耐火材料等。

碳化硅虽然是一种优良的磨料及优异的功能材料,但冶炼碳化硅耗电量大,平均每吨耗电9000度,占生产成本的30%以上。

超细粉体技术是近几年发展起来的一门新技术,涉及到材料、化工、军工、航天、电子、机械、控制、力学、物理、化学、光学、电磁学、机械力化学、理论力学、流体力学、空气动力学等多种学科和多领域,其综合性高,涉及面广,是典型的多学科交叉新领域。

高纯碳化硅粉体材料中的超精细碳化硅微粉,由于粒度细,分布窄,质量均匀,因而具有比表面积大,表面活性高,化学反应快,溶解度大,烧结温度低且烧结强度高,填充补强性能好等特性,以及独特的电性、磁性、光学性能等,广泛应用于国防建设、高技术陶瓷、微电子及信息材料产业,市场前景看好。

国防建设是国家经济稳定发展的柱石,国防建设提出的材料性能问题往往不但有一定的科学深度,而且有显著的经济、社会效益,能带动和促进企业的发展,特别是能拓宽市场和研究领域,促进科技与经济的结合,促进企业与研究院所和大专院校的结合。防卫和进攻是国防建设的两大主题,超精细碳化硅粉在这两个领域有着举足轻重的作用。用超精细碳化硅复合材料制造成坦克和装甲车复合板,这种复合板较普通坦克钢板重量轻30%—50%,而抗冲击力可较之提高1—3倍,是一种极好的复合材料。在电子对抗干扰试验中,将各种金属超细化与碳化硅粉体材料制成混合物,用于干扰弹中,对敌方电磁波的屏蔽与干扰效果良好。隐形、隐身飞机、舰船、坦克、装甲车辆为了躲避雷达及卫星的电磁信号,通常采用超精细碳化硅等非金属材料为制造材料。最新研究发现,采用粒径小于5微米的碳化硅超精细微粉制成的涂层涂覆在舰船外表面上可防止海水对其表面的电化学腐蚀,因为碳化硅超精细微粉既具有良好的防腐性能,又具有良好的导电性能。

具有特殊功能(电、磁、声、光、热、化学、力学、生物学等)的高技术陶瓷是近20年迅速发展的新材料,被称之为继金属材料和高分子材料后的第三大材料。在制备高性能陶瓷材料时,原料越纯、粒度越细,材料的烧结温度越低,强度和韧性越高。一般要求原料的粒度小于1微米甚至更细,如果原料的细度达到纳米级,则制备的陶瓷称之为纳米陶瓷,性能更加优异,是当今陶瓷材料发展的最高境界。高纯碳化硅粉体材料是高技术陶瓷材料的重要组成部分,用碳化硅微粉制成的喷咀、轴承、测温保护管、密封件活跃在国民经济各个领域。一旦我公司纳米级碳化硅超精细微粉工业化生产研制成功,陶瓷发动机的制造将不再是梦想。

现代微电子和电子信息产业最近几年发展很快,推动了社会的进步,是朝阳产业,可以说二十一世纪是电子信息的时代,信息离不开传输媒体——电脑,硅晶片是电脑最基本的组成元件,碳化硅粉体材料是切割硅晶片的主要原料,所以说,现代微电子和电子信息产业与碳化硅粉体材料的发展息息相关。随着全球电子信息及太阳能光伏产业对硅晶片需求量的快速增长,硅晶片线切割用碳化硅微粉的需求量也正在迅速增加。

以碳化硅(SiC)及GaN为代表的宽禁带材料,是继Si和GaAs之后的第三代半导体。与Si及GaAs相比,SiC具有宽禁带、高热导率、高击穿场强、高饱和电子漂移速率、化学性能稳定等优点。所以,SiC特别适合于制造高温、高频、高功率、抗辐射、抗腐蚀的电子器件。此外,六方SiC与GaN晶格和热膨胀相匹配,也是制造高亮度GaN发光和激光二极管的理想衬底材料。SiC晶体目前主要应用于光电器件如蓝绿光发光二极管以及紫外光激光二极管和功率器件包括大功率肖托基二极管,MES晶体管微波器件等。

与硅(Si)和砷化镓(GaAs)为代表的传统半导体材料相比,碳化硅(SiC)半导体在工作度、抗辐射、耐高击穿电压性能等方面具有很大优势。 碳化硅(SiC)作为目前发展最成熟的宽带隙半导体材料,具有高热导率、高击穿场强、高饱和电子漂移速率和高键合能等优点,其优异的性能可以满足现代电子技术对高温、高频、高功率、高压以及抗辐射的新要求,因而是半导体材料领域最有前景的材料之一。碳化硅(SiC)半导体器件在航空、航天探测、核能开发、卫星、石油和地热钻井勘探、汽车发动机等高温(350~500oC)和抗辐射领域具有重要应用;

高频、高功率的碳化硅(SiC)器件在雷达、通信和广播电视领域具有重要的应用前景;(目前航天和军工下属的四家院所已有两家开始使用,订货1亿/年,另两家还在进行测试,在航天宇航碳化硅器件是不可取代的,可以抵御太空中强大的射线辐射及巨大的差,在核战或强电磁干扰作用的时候,碳化硅电子器件的耐受能力远远强于硅基器件,雷达、通信方面有重要作用)

此外,由于碳化硅(SiC)晶体与氮化镓(GaN)晶体在晶格和热膨胀性能相匹配,以及具有优良的热导性能,碳化硅半导体晶片也成为制造大尺寸,超高亮度白光和蓝光氮化镓(GaN)发光二极管(LED)和激光二极管(LD)的理想衬底材料, 为光电行业的关键基础材料之一。 市场现状早在上个世纪六十年代初,碳化硅半导体在物理、电子等方面的性能远优于硅半导体这一特征便被广泛认知。 经过近五十年的发展,硅半导体产业已成为全球每年近万亿美元的巨型产业,而以碳化硅(SiC)为代表的第三代半导体产业还正处于起步阶段,2005年全球SiC半导体产业规模为10亿美元。这是因为在上个世纪六十年代,单晶硅生长技术已经渐趋成熟,而掌握碳化硅晶体生长技术只是九十年代末期之事。

经过数十年不懈的努力,目前,全球只有少数的大学和研究机构研发出了碳化硅晶体生长和加工技术。在产业化方面,只有以美国Cree为代表的少数几家能够提供碳化硅晶片,国内的碳化硅晶片的需求全赖于进口。目前,全球市场上碳化硅晶片价格昂贵,一片2英寸碳化硅晶片的国际市场价格高达500美元(2006年),但仍供不应求,高昂的原材料成本占碳化硅半导体器件价格的百分之四十以上,碳化硅晶片价格已成为第三代半导体产业发展的瓶颈。因而,采用最先进的碳化硅晶体生长技术,实现规模化生产,降低碳化硅晶片生产成本,将促进第三代半导体产业的迅猛发展,拓展市场需求。

关键技术:自行研发,设计制造了碳化硅晶体生长的设备,采用创新的技术路线实现碳化硅晶体生长高区等关键晶体生长条件的产生和控制;自行研发了碳化硅单晶生长的关键技术:碳化硅晶体生长区的最佳度和度梯度及其精确控制和调节、载气流量和气压的稳定保持、以及籽晶和原料的特殊处理。自行研发了碳化硅晶片加工的关键工艺技术:针对超硬的碳化硅,选取适当种类、粒度和级配的磨料以及适当的加工设备来切割、研磨、抛光;碳化硅晶片的抛光(CMP)和清洗工艺。(由于自制设备及低廉的电力成本,今年目前的生产成本仅是美国CREE的一半)目前,LED的成本正以每年20%速度降低,估计明年开始,用于普通照明的LED灯将大幅增加。

全能的高品质新光源在景观照明上替代霓虹灯,节能70%;在交通信号灯上替代白炽灯,节能80%;目前的发光效率已高于白炽灯,预计2010年将超过荧光灯,进入占全球电力消耗15%~20%的普通照明领域,节能效果将更显著。世界各国普遍看好LED照明的发展前景。美国、欧盟、日本和韩国,近年来纷纷为LED度身定制了推广计划并委以重任。在农业上,LED和太阳能电池联手可制成植物灯:白天,让植物尽情吸取阳光中的营养,晚上则用白天收集来的太阳能,让LED灯发出植物所需波长的光,提高农作物的产量。另外,还可以把LED调节成不发紫光的冷光源,用在水下照明,可不生苔藓。目前,LED由于成本较高,而且使用的是硅基底或红宝石基底,最高亮度只有100ml,还是比较暗的,所以目前仅广泛应用于景观照明、建筑外观照明、交通信号灯、道路照明、大尺寸液晶电视背光源和汽车照明等,我们的手机中大部分按键灯及闪光灯都是LED的。美国Cree开发出了以碳化硅为基底的高亮蓝光晶片,因为碳化硅可以承受上千伏的高压和500度的高,所以它的最高亮度可以达到1000-1500ml,完全可以取代普通照明灯。目前我们可以见到的100元左右的LED高亮手电就是使用CREE的产品,还有一些高档轿车的车灯已经开始使用LED。如果利用LED照明取代灯泡的话,能节电70%左右。普通的白炽灯功率一般为40~60W,而LED灯只需3~6W,并可将寿命延长到3万~5万小时,虽然LED照明器具的价格比普通电灯泡贵,但这些额外成本将在3~5年内省回来。以前世界上只有CREE可以生产碳化硅晶片,现在我们的天富也可以工业化生产。

夏普于2007年8月30日举行了由太阳能电池和白色LED照明组合而成的室外照明灯“LN-LW3A1/LN-LS2A”产品说明会。该室外照明灯由夏普于2007年7月17日发布,8月21日开始供货。明照灯的亮度为1800lm(LN-LW3A1),约为该原产品的6倍,“在利用太阳能电池驱动的LED照明灯中为业界最高水平”。耗电与亮度同等、光源采用32W级荧光灯的室外照明灯大体相同。利用太阳能电池驱动,无需专门布线供电。夏普推算,与通过电源驱动的室外照明灯相比,每年可减少153.3kWh的耗电和48.2kg的CO2排放量。光源使用寿命约达4万小时(亮度降至初期的70%之前)的白色LED,因此与使用寿命约达5000小时的荧光灯的室外照明灯相比,维护更方便。夏普表示,使用荧光灯时,10年内必须要更换约5次光源(每天照明12小时),而此次的室外照明灯可在约10年内无需更换。 2007年8月31日PHILIP宣布完成收购 Kinetics 后,GE将收购Cree与Philips竞争的传言又浮出水面,周五Cree的股票价格也因此暴涨。尽管目前还未有证据证实这一交易,Forbes杂志的一篇文章中引用投资CIBC世界市场分析师Daniel Gelbtuch的话,认为如果属实,从制造商角度来看这一收购事件意义深远。GE很明显地面对这样一个情况:如果想长期占有照明市场份额,就不得不壮大LED产品组合,而剩下的最后一块蛋糕就是Cree了。两大传统照明巨头的收购意味着半导体照明时代的来临。目前新加坡已经从策上规定,公共场所例如宾馆和走廊、27万台电梯的照明,全部要换上LED的照明,这是强制性的推广。

第四篇:碳化硅用途:

(1)作为磨料,可用来做磨具,如砂轮、油石、磨头、砂瓦类等。

(2)作为冶金脱氧剂和耐高温材料。

碳化硅主要有四大应用领域,即:功能陶瓷、高级耐火材料、磨料及冶金原料。目前碳化硅粗料已能大量供应,不能算高新技术产品,而技术含量极高的纳米级碳化硅粉体的应用短时间不可能形成规模经济。

(3)高纯度的单晶,可用于制造半导体、制造碳化硅纤维。

主要用途:用于3—12英寸单晶硅、多晶硅、砷化钾、石英晶体等线切割。太阳能光伏产业、半导体产业、压电晶体产业工程性加工材料。

磨料磨具

主要用于制作砂轮、砂纸、砂带、油石、磨块、磨头、研磨膏及光伏产品中单晶硅、多晶硅和电子行业的压电晶体等方面的研磨、抛光等。

化工

可用做炼钢的脱氧剂和铸铁组织的改良剂,可用做制造四氯化硅的原料,是硅树脂工业的主要原料。碳化硅脱氧剂是一种新型的强复合脱氧剂,取代了传统的硅粉碳粉进行脱氧,和原工艺相比各项理化性能更加稳定,脱氧效果好,使脱氧时间缩短,节约能源,提高炼钢效率,提高钢的质量,降低原辅材料消耗,减少环境污染,改善劳动条件,提高电炉的综合经济效益都具有重要价值。 耐磨、耐火和耐腐蚀材料

利用碳化硅具有耐腐蚀、耐高温、强度大、导热性能良好、抗冲击等特性,碳化硅一方面可用于各种冶炼炉衬、高温炉窑构件、碳化硅板、衬板、支撑件、匣钵、碳化硅坩埚等。

另一方面可用于有色金属冶炼工业的高温间接加热材料,如竖罐蒸馏炉、精馏炉塔盘、铝电解槽、铜熔化炉内衬、锌粉炉用弧型板、热电偶保护管等;用于制作耐磨、耐蚀、耐高温等高级碳化硅陶瓷材料;还可以制做火箭喷管、燃气轮机叶片等。此外,碳化硅也是高速公路、航空飞机跑道太阳能热水器等的理想材料之一。

有色金属

利用碳化硅具有耐高温、强度大、导热性能良好、抗冲击、作高温间接加热材料、如坚罐蒸馏炉、精馏炉塔盘、铝电解槽、铜熔化炉内衬、锌粉炉用弧型板、热电偶保护管等.

钢铁

利用碳化硅的耐腐蚀、抗热冲击耐磨损、导热好的特点、用于大型高炉内衬提高了使用寿命.冶金选矿

碳化硅硬度仅次于金刚石、具有较强的耐磨性能、是耐磨管道、叶轮.泵室.旋流器、矿斗内衬的理想材料、其耐磨性能是铸铁.橡胶使用寿命的5--20倍、也是航空飞行跑道的理想材料之一.

建材陶瓷砂轮工业

利用其导热系数.热辐射、高热强度大的特性、制造薄板窑具、不仅能减少窑具容量、还提高了窑炉的装容量和产品质量、缩短了生产周期、是陶瓷釉面烘烤烧结理想的间接材料.

第五篇:碳化硅相关政策法规

一、“碳化硅”相关产业政策

(一)《产业结构调整指导目录》(2011年本)

发布部门:国家发展和改革委员会(含原国家发展计划委员会、原国家计划委员会) 发文字号:国家发展和改革委员会令第9号 发布日期:2011.03.27 实施日期:2011.06.01

1、鼓励类:

十四、机械

29、高性能无石棉密封材料(耐热温度500℃,抗拉强度≥20兆帕);高性能碳石墨密封材料(耐热温度350℃,抗压强度≥270兆帕);高性能无压烧结碳化硅材料(弯曲强度≥200兆帕,热导率≥130瓦/米•开尔文(w/m•K))

十、纺织

4、有机和无机高性能纤维及制品的开发与生产(碳纤维(CF)(拉伸强度≥4,200MPa,弹性模量≥240GPa)、芳纶(AF)、芳砜纶(PSA)、高强高模聚乙烯(超高分子量聚乙烯)纤维(UHMWPE)(纺丝生产装置单线能力≥300吨/年)、聚苯硫醚纤维(PPS)、聚酰亚胺纤维(PI)、聚四氟乙烯纤维(PTFE)、聚苯并双噁唑纤维(PBO)、聚芳噁二唑纤维(POD)、玄武岩纤维(BF)、碳化硅纤维(SiCF)、高强型玻璃纤维(HT-AR)等)

2、限制类:

十一、机械

20、棕刚玉、绿碳化硅、黑碳化硅等烧结块及磨料制造项目

3、淘汰类:

一、落后生产工艺装备——

(十)机械

8、3000千伏安以下碳化硅冶炼炉

(二)《建材工业“十二五”发展规划》

发布部门:工业和信息化部 发布日期:2011.11.08 实施日期:2011.11.08

四、发展重点——“重点发展的产品”:

其他新材料。特种玻璃纤维、碳纤维、碳化硅纤维等高性能增强纤维,风电叶片、高压容器、高速列车及汽车用复合材料和无机改性材料等复合材料制品。氮化硅陶瓷、氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷、陶瓷过滤器、分离膜以及泡沫陶瓷等特种陶瓷。无铬等新型耐火材料及制 1 品。特种石墨、人工晶体、超硬金刚石、微晶玻璃、云母陶瓷、石英陶瓷等其他新材料。耐高温、抗渗漏、耐腐蚀的特种工程材料。

五、重点工程——

(五):无机非金属新材料培育工程

工程目标:以战略性新兴产业需求为牵引,以产业技术进步为支撑,推动无机非金属新材料及制品产业化发展。

主要内容:实施新材料产业发展战略,大力推进技术产业化及制造规模化。积极发展太阳能光伏玻璃、超薄屏显基板玻璃等特种玻璃,特种玻璃纤维、碳纤维、碳化硅纤维等高性能无机纤维,风电叶片、高压容器等纤维增强复合材料制品,氮化硅陶瓷、氧化铝陶瓷、石英陶瓷以及陶瓷分离膜等特种陶瓷,人工晶体、超硬材料和特种石墨等其他新材料。

(三)《新材料产业“十二五”发展规划》

发布部门:工业和信息化部 发布日期:2012.01.04 实施日期:2012.01.04

三、发展重点——

(一)特种金属功能材料:

半导体材料。以高纯度、大尺寸、低缺陷、高性能和低成本为主攻方向,逐步提高关键材料自给率。开发电子级多晶硅、大尺寸单晶硅、抛光片、外延片等材料,积极开发氮化镓、砷化镓、碳化硅、磷化铟、锗、绝缘体上硅(SOI)等新型半导体材料,以及铜铟镓硒、铜铟硫、碲化镉等新型薄膜光伏材料,推进高效、低成本光伏材料产业化。 ——

(四)新型无机非金属材料:

先进陶瓷。重点突破粉体及先驱体制备、配方开发、烧制成型和精密加工等关键环节,扩大耐高温、耐磨和高稳定性结构功能一体化陶瓷生产规模。重点发展精细熔融石英陶瓷坩埚、陶瓷过滤膜和新型无毒蜂窝陶瓷脱硝催化剂等产品。积极发展超大尺寸氮化硅陶瓷、烧结碳化硅陶瓷、高频多功能压电陶瓷及超声换能用压电陶瓷。大力发展无铅绿色陶瓷材料。建立高纯陶瓷原料保障体系。

——

(五)高性能复合材料:专栏九05 陶瓷基复合材料。进一步提高特种陶瓷基体和碳化硅、氮化硅、氧化铝等增强纤维,以及新型颗粒、晶须增强材料及陶瓷先驱体制备技术水平,加快在削切工具、耐磨器件和航空航天等领域的应用。

五、重大工程——

(八)电子信息功能材料专项工程:

工程目标:提高相关配套材料的国产率,获取原创性成果,抢占战略制高点,力争掌握一批具有自主知识产权的核心技术。

主要内容:着力突破大尺寸硅单晶抛光片、外延片等关键基础材料产业化瓶颈;大力发 2 展砷化镓等半导体材料及石墨和碳素系列保温材料,推动以碳化硅单晶和氮化镓单晶为代表的第三代半导体材料产业化进程;积极发展4英寸以上蓝宝石片、大尺寸玻璃基板、电极浆料、靶材、荧光粉、混合液晶材料等平板显示用材;促进碲镉汞外延薄膜材料、碲锌镉基片材料、红外及紫外光学透波材料、高功率激光晶体材料等传感探测材料的技术水平和产业化能力提升;突破超薄软磁非晶带材工程化制备技术,加快高频覆铜板材料、BT树脂、电子级环氧树脂、电子铜箔、光纤预制棒、特种光纤、通信级塑料光纤、高性能磁性材料、高频多功能压电陶瓷材料等新型元器件材料研发和产业化步伐。推动材料标准化、器件化、组件化,提高产业配套能力。

二、有关“碳化硅”外商投资政策

《外商投资产业指导目录》(2011年修订)

发布部门:商务部/国家发展和改革委员会(含原国家发展计划委员会、原国家计划委员会) 发文字号:国家发展和改革委员会、商务部令第12号 发布日期:2011.12.24 实施日期:2012.01.30

鼓励外商投资产业目录:

三、制造业——

(十四)非金属矿物制品业:

14. 精密高性能陶瓷原料生产:碳化硅(SiC) 超细粉体 (纯度>99%,平均粒径<1μm)、氮化硅(Si3N4)超细粉体 (纯度>99%,平均粒径<1μm)、高纯超细氧化铝微粉(纯度>99.9%,平均粒径<0.5μm)、低温烧结氧化锆 (ZrO2)粉体(烧结温度<1350℃)、高纯氮化铝(AlN)粉体(纯度>99%,平均粒径<1μm)、金红石型TiO2粉体(纯 度>98.5%)、白炭黑(粒径<100nm)、钛酸钡(纯度>99%,粒径<1μm)

三、有关“碳化硅”出口政策

《国家发展和改革委员会、财政部、商务部、国土资源部、海关总署、国家税务总局、国家环境保护总局关于做好控制高耗能、高污染、资源性产品出口有关配套措施的通知》

发布部门:财政部/商务部/国家发展和改革委员会(含原国家发展计划委员会、原国家计划委员会) 发文字号:发改经贸[2005]1482号 发布日期:2005.07.28 实施日期:2005.07.28 3

二、控制高耗能、高污染、资源性产品出口的措施——

(二)

取消或降低部分产品出口退税。2005年1月1日取消了电解铝、铁合金、黄磷、电石等高耗能产品的出口退税,4月取消了钢铁初级产品出口退税,并将钢材的出口退税由13%下调到1l%。5月1日取消了稀土金属、稀土氧化物、稀土盐类,金属硅,钼矿砂及精矿,轻重烧镁,氟石、滑石、碳化硅以及部分木材初加工产品的出口退税;将煤炭和锌、钨、锡、锑及其制品出口退税率下调到8%。8月1日取消了电解锰的出口退税。

四、新疆省有关“碳化硅”政策

《新疆维吾尔自治区人民政府办公厅关于印发新疆维吾尔自治区太阳能光伏产业发展规划(2011―2015年)的通知》

发布部门:新疆维吾尔自治区政府 发文字号:新政办发[2012]31号 发布日期:2012.03.16 实施日期:2012.03.16

二、新疆太阳能光伏产业发展现状、优势及面临形势——

(一)发展现状:

4.光伏产业园区建设不断加速。初步形成了乌鲁木齐高新技术开发区、石河子经济技术开发区、阿拉尔光伏电子园区、奎独经济技术开发区等4大光伏产业制造 集聚区。在多晶硅产业的带动下,拉动了阿勒泰、奎屯、哈密、伊犁、环塔里木盆地、天山北坡经济带“煤-电-硅(硅砂、工业硅、碳化硅等)”产业集群的快速发展。

(二)发展优势:

1、拥有充裕的石英硅矿资源,有利于制造高质低价的晶硅材料。新疆北疆沿阿勒泰山、天山一带拥有丰富的石英硅资源,仅在准噶尔地区探明的储量就达1.2亿吨,品质达95%以上,为生产优质多晶硅提供了原料保障。光伏产业链中所需的辅助原料,如液氯、烧碱、石油焦、碳化硅砂等资源新疆都能提供,且具有高质低价的竞争优势。

(三)发展目标:

——光伏产业保持平稳较快增长。到2015年,建立较为完整的太阳能光伏产业链,光伏产业主营业务收入年均增长70%以上,力争达到500亿元。多晶硅产能超过1万吨,晶体硅片产能2000 兆瓦,电池产能600兆瓦,光伏电池组件封装能力1000兆瓦。碳化硅与蓝宝石晶片规模进一步扩大,LED芯片衬底材料800万片。培育2~3家实力雄厚、具有较强核心竞争力、年产值超过100亿元的大型光伏龙头企业。初步建成国家重要的太阳能光伏产业基地、3~5个大型太阳能综合应用示范区。实现全行业就业10万人。

——自主创新能力明显增强。光伏产业创新体系初步建立,建设2~3个光伏发电控制 4 与集成工程中心(实验室)。培育一批具有自主知识产权的光伏系统集成和辅助材料生产服务企业。开发光伏并网、储能电池及系统集成等一批有较强竞争力的制造与应用新技术和新产品,实现多晶硅生产系统封闭循环运行。碳化硅、蓝宝石晶体生长装备和制备技术继续完善,LED芯片衬底材料研发有新突破,标准体系逐步完善,建设系统试验、测试技术创新平台。

四、主要任务及重点工程——

(一)主要任务:

4.加快完善和延伸光伏产业链。充分利用我区能源资源优势,进一步推动硅锭/硅片、光伏电池及组件生产制造。推动硅基薄膜、铜铟镓锡薄膜等电池的技术进步及产业化进程,加快新技术、新产品开发应用,提高薄膜电池的转率效率。大力实施多晶硅、晶体硅片、电池及组件、控制逆变设备、LED衬底材料(碳化硅与蓝宝石晶体)等重点技术改造项目,延伸产业链,努力降低成本,有效支撑太阳能光伏及电子新材料产业的持续发展,形成特色突出、优势明显、协作配套、竞争力强的较完整产业链。

(二)重点工程: 1.技术创新工程——

(3)LED衬底材料及碳化硅晶体制备技术创新。为有效解决制约我国照明产业发展衬底基础材料的问题,缓解碳化硅、蓝宝石晶体材料依赖进口的局面,大幅降低高品质LED(发光二极管)的生产成本,逐步扭转国外生产商控制材料的局面,重点开展碳化硅(SiC)原料提纯技术,3~4英寸及以上高质量SiC晶体生长技术,大尺寸蓝宝石晶体生长及产业化制备技术。研究规模化生产工艺流程,形成“煤—电—高纯氧化铝—蓝宝石—LED器件”和“煤—电—碳化硅—碳化硅晶体—LED器件”产业链。

2.产业化推进工程——

(1)高纯多晶硅材料的产业化。引进国际先进高纯硅生产工艺和设备,加快消化吸收改良西门子工艺技术,掌握还原炉系统、氢化系统、尾气干法回收系统以及全过程自动化控制等关键技术应用。重点建设5万吨级以上的高纯多晶硅原材料项目、10万吨工业硅项目、10~20万吨碳化硅项目,通过技术改造降低能耗和生产成本,实现产业化。

(2)大直径、超薄太阳能级晶体硅片的产业化。依托现有单(多)晶硅片生产技术和装备优势,加快实施晶体硅片2000兆瓦项目,碳化硅晶片10万片项目,LED芯片衬底材料800万片项目,光伏电池组件封装能力1000兆瓦等技术改造项目,进一步提高提拉、铸锭容量,降低晶片厚度,减少硅料损耗,改进生产工艺和工装,实现大直径、超薄太阳能级晶体硅片的规模化生产。

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