陶瓷材料在電動車行業(yè)的作用:不可或缺——訪浙江鈦邇賽新材料有限公司首席科學家孔令兵
當前,汽車產業(yè)進入百年一遇的大變革時期,電動化浪潮下汽車的各大系統(tǒng)設計均發(fā)生了翻天覆地的變化。顯而易見的是,先進陶瓷材料憑借獨特性能優(yōu)勢正在加速“上車”。在此背景下,中國粉體網于9月12日在安徽合肥成功舉辦了“第一屆電動汽車用陶瓷材料技術研討會”,會議期間,我們有幸邀請到多位專家、企業(yè)界代表做客“對話”欄目,暢談先進陶瓷材料在新能源汽車行業(yè)的應用與發(fā)展。本期,我們邀請到的是浙江鈦邇賽新材料有限公司首席科學家孔令兵。
浙江鈦邇賽新材料有限公司首席科學家孔令兵在大會現(xiàn)場作《陶瓷材料及其在新能源汽車中的潛在應用》報告
孔令兵,西安交通大學博士,1998-2018在新加坡南洋理工大學和新加坡國立大學從科研、教學工作二十年。2018回國,受聘深圳技術大學特聘教授。研究方向包括陶瓷功能材料、電磁復合材料、納米功能材料等多領域。已發(fā)表學術論文340篇,SCI他引11000余次,學術著作6本,參與書章節(jié)18章,專利40項。美國陶瓷協(xié)會會員、新加坡國家工程學會會員、多個國際期刊審稿人。連續(xù)多年進入全球前2%頂尖科學家2020“年度影響力”和“終身影響力”榜單(World’s Top 2% Scientists 2020)。
浙江鈦邇賽新材料有限公司成立于2020年11月,公司涉足高端陶瓷粉體、陶瓷濾波器陶瓷封裝基板、陶瓷濺射靶材、其他電子功能材料等領域,廣泛應用于5G通信、軍工通信、電子元件器件封裝、光電顯示、新能源等行業(yè)。
孔令兵:我最初的專業(yè)是化學,最早是在中學教高中化學,考研進入中科大學的是材料專業(yè),材料專業(yè)是一個綜合學科,早期是由來自化學、物理、機械等專業(yè)的學科組成。碩士期間主要研究方向是氧化物半導體氣敏材料與器件,后來進入西安交大接觸到鐵電、壓電、壓敏等陶瓷材料。之后去新加坡就一直從事與陶瓷相關的研究,尤其是陶瓷粉體制備及陶瓷燒結。由于長期在第一線工作,同時接觸的材料也比較多,對具體工藝過程比較熟悉。
成立鈦邇賽源于5G陶瓷濾波器,幾年前華為主導的5G通訊非?;稹?G基站中用到大量的陶瓷濾波器,當時陶瓷濾波器在出廠前和使用過程中容易出現(xiàn)開裂等質量問題。基于對陶瓷材料的了解,我們提出相應的解決方案,并以此項目作為賣點參加了浙江平湖市的項目大賽并獲獎,因此順理成章地成立了鈦邇賽新材料??紤]到公司的長遠發(fā)展,在5G陶瓷濾波器材料的基礎上將我們的業(yè)務進行了相應的擴展,形成目前的布局。
孔令兵:陶瓷在傳統(tǒng)燃油汽車上的應用已經十分廣泛,而電動汽車的興起所需要用到的陶瓷材料又有了進一步的拓展。因此,陶瓷材料在電動汽車上的應用將和其他材料(金屬材料、高分子材料、復合材料)一樣是起著不可或缺的作用。
孔令兵:陶瓷基板目前不止一種,包括氧化鋁、氮化鋁、氮化硅、碳化硅等。雖然各種材料的性能有所差異,但性能上各自都有其理論值,主要性能包括熱導率、機械強度等。首先,陶瓷基板的性能決定于其材料性能的理論值,對于一個給定的材料來說,當性能達到或接近理論值時,可以說其性能達到了最佳;其次,基板的最佳性能是否達到要取決于最終陶瓷的燒結密度、微觀結構、晶粒尺寸、尺寸分布、雜質含量、雜質成分、雜質分布等多重因素。同時,工藝過程中的粉體制備、成型加工、燒結條件等也起到非常重要的作用。而粉體的質量是其中最關鍵的因素。
孔令兵:首先立足國內市場,瞄準進口替代、助力陶瓷國產化進程、解決相關卡脖子技術,最終走向國際市場。