新材料领域尖兵突起——国瓷公司“年产1200吨纳米级钛酸钡电子陶瓷粉体材料”实施回眸

　　山东国瓷功能材料股份有限公司成立于2005年4月，注册资金4680万元，位于东营经济技术开发区，是一家集研发、生产、销售为一体的高新技术企业，主要产品有高纯超细钛酸钡系列产品、多层陶瓷电容器（MLCC）用系列配方粉，是国内首家采用先进的水热法生产高档纳米级钛酸钡的厂家，也是国内规模最大的MLCC配方粉生产企业。已形成年产800吨MLCC用配方粉和1200吨水热钛酸钡的生产能力。
公司于2005年8月取得自营进出口权，2008年被山东省科技厅认定为高新技术企业，先后通过了ISO9001、ISO14000、ISO18000等管理体系认证，被评为“东营市最具发展潜力的科技企业”，并被举荐为东营市科技协会的副会长单位。公司自主研发的“高端多层陶瓷电容器用纳米级钛酸钡粉体材料”于2008年5月通过山东省科技厅组织的科技成果鉴定，鉴定专家委员会一致认为该项目技术达到国际先进水平，这标志着公司已经成为继日本SAKAI公司之后世界上第二家成功采用高温高压水热工艺批量生产纳米钛酸钡的厂家，该产品还获得第十届中国国际高新技术成果交易会“优秀产品奖”。 2008年12月，获准组建“山东省电子陶瓷材料工程技术研究中心”，该中心于2009年4月9日被东营市科技创新奖评审委员会评为“十佳科技研发机构”。
　　公司高度重视自主知识产权，现申请发明专利10项，已获授权4项。公司自主研发的产品“X5R型高介电常数MLCC瓷料（GC-352N）”获得“国家重点新产品”荣誉证书；2010年获得“国家科技进步奖二等奖”；自主研发项目列入国家火炬计划、山东省自主创新成果转化重大专项计划；作为主要起草单位，主持制定了国家化工行业标准—《电子工业用高纯钛酸钡行业标准》。
　　公司具有严格的质量保证体系，产品性能符合国际标准，产品质量深得客户好评。目前，公司产品已经占到国内市场份额的85%，主要销往广东、上海、成都等地的多层陶瓷电容器生产厂家，并且出口到美国、韩国、日本、台湾等国家和地区。

应用领域及发展背景透视　　

　　电容器与电感器、电阻器被称为电子电路中的三大无源元件。电容器是用于电子电路中的主要被动元件之一，具有滤波、整流、耦合和高速充放电的功能，并具备体积小、储存电量大的特性，随着现代化科技的进步与电容器性能的不断提高，已广泛应用于消费类电子产品、通信产品、电脑周边产品、仪器工业、自动化控制、汽车工业、光电产品、高速铁路与飞机及军事装备等，其产量约占电子组件的40%。多层陶瓷电容器（MLCC）作为目前世界上用途最广，用量最多的新型片式电子元器件，具有高比容、高可靠、频率特性好等特点。其产量占三大类电容器（电解电容器、陶瓷电容器和有机薄膜电容器）产量的60%以上。
　　随着电子行业的飞速发展，全球MLCC及原材料市场将以每年12-14%的增长率递增，中国增速更高达20%以上。电解质配方粉是生产MICC的主要原材料，其市场容量取决于MICC的市场容量。随着电子工业科技的快速发展，MLCC 在国际电子制造业中的地位越来越重要。MLCC需求量的快速增长，带来了电介质配方粉体需求量的不断增加，出现了供不应求的局面。并且随着科学技术的进一步发展，电子电路在人们生活中所起的作用越来越大，相应的MLCC需求量也不短增加，有力地促进电介质配方粉体的发展。

项目实施情况扫描　

　　2009年，国瓷公司的“年产1200吨纳米级钛酸钡电子陶瓷粉体材料”项目被列入省自主创新成果转化重大专项计划。该项目通过对原料进行过滤处理、氢氧化钛活性进行电解保持，并通过微波进行羟基和分散处理，在水/醇热反应工艺条件、技术参数优化组合下达到实现控制高纯、纳米级钛酸钡材料颗粒性质的目的；利用低温固相煅烧技术，并通过煅烧温度、升降温速度、恒温时间和气氛条件的控制提高四方相钛酸钡材料的c/a比，并利用分散的工艺条件和参数的调整，即可获得符合相关技术标准的高分散钛酸钡材料。
　　该项目成果全部来源于公司自主创新，公司拥有全部知识产权，已申请相关发明专利10项，其中4项已经授权。项目技术创新点主要有：纳米钛酸钡粉体材料电解水热法制备工艺；影响纳米级钛酸钡粉体材料物相结构和颗粒性质的工艺参数；在小颗粒尺寸提高四方相钛酸钡结晶度的方法；粒度分布窄的工艺和方法；一种超细立方相钛酸钡粉体的四方相转变工艺；一种高纯钛酸钡粉体的微波液相合成方法。该项目技术获得2010年国家科技进步奖二等奖、2008年省科技进步奖一等奖、2008年第十届中国国际高新技术成果交易会优秀产品奖、东营市科技创新一等奖等荣誉。该项目于2008年5月通过省科技厅组织的成果鉴定，以中国工程院李龙土院士为主任的专家组一致认为该技术达到国际先进水平。目前，该项目已经进入产业化生产，新建1.33万㎡的生产厂房及公用配套设施，购进生产设备及检测实验仪器一宗，新上生产线三条，产能达到1200吨/年，可新增销售收入9800万元、利税3920万元、出口创汇845万美元。

“十年磨一剑”的艰辛历程

　　这个项目筹备了五年，运作了五年。目前，国内只有国瓷一家企业能够做到产业化，做到一定的产量，不但能替代进口，而且能够大量出口。针对钛酸钡基MLCC制造过程中存在的钛酸钡及其瓷料粒度分布宽、分散性差、结晶度低和产品批次间稳定性差，陶瓷介质薄层化与其高的介电性能间存在矛盾，介质薄层化影响MLCC的绝缘性和可靠性等技术难题，该项目研究了超细钛酸钡材料的低温水热制备和颗粒控制技术，研制了以水热钛酸钡为基础原材料的超薄介质层MLCC用介质瓷料，并改进了MLCC的内电极结构及生产工艺等。
　　艰辛铸就风流。正是因为有了进取、专业的研发团队，完备、一流的研发平台，科学、高效的研发机制，才取得了如此骄人的成绩。“兵欲善其事，必先利其器”。只有好的装备才能生产出好的产品。在项目运作应用期间，研发人员遇到了很多的困难，怎么进行合作，怎么联合攻关，怎么产品研发，这是一个系统性的问题。在克服了重重困难之后，该公司的技术得到了很大的进步，同时也提高了国内陶瓷产业的整体水平，提高了国际竞争力。
　　苦心育出香甜果。该项目的实施，填补了国内高档钛酸钡电子陶瓷材料的空白，打破了日本、美国在这一领域的垄断地位,改变了我国高档钛酸钡电子陶瓷材料长期以来严重依赖进口的现状，为我国高端MLCC的发展奠定了基础，国瓷公司也有望在3-5年内成长为我国高端电子陶瓷材料的重要生产基地。（许绍梅  王 东）