摘 要：球形氮化硼（CY-HBN）（S-BN）是一種由氮化硼微米級(jí)單片組成的多晶球體。 因其優(yōu)異的各向同性、比表面積小、導(dǎo)熱率高（可達(dá) 300W/ mK）、介電常數(shù)低（3-4）、自潤(rùn)滑性等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于塊體氮化硼陶瓷制備、導(dǎo)熱填料、潤(rùn)滑油添加劑、脫模劑等諸多領(lǐng)域，市場(chǎng)潛 力巨大。 目前國(guó)內(nèi)該類市場(chǎng) 90%以上被國(guó)外企業(yè)壟斷，國(guó)內(nèi)只有零星企業(yè)在開(kāi)發(fā)該類產(chǎn)品。

1 引言

隨著 5G 高頻技術(shù)的發(fā)展，電力電子設(shè)備的飛速 發(fā)展，各種設(shè)備加速向微型化、多功能化等方向靠攏，設(shè)備內(nèi)部集成度也隨之越來(lái)越高，單位體積產(chǎn)生 了更多的熱量，造成設(shè)備內(nèi)部熱量積蓄嚴(yán)重，使得設(shè) 備的工作安全隱患增大、使用壽命降低，嚴(yán)重影響了 電力電子設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。為了保障器件正常運(yùn)轉(zhuǎn)， 必須將產(chǎn)生多余的熱量散發(fā)出去，因此，如何實(shí)現(xiàn)有 限空間內(nèi)的快速散熱是現(xiàn)如今電力電子設(shè)備發(fā)展的 關(guān)鍵問(wèn)題。

球形氮化硼(S-BN)（CY-HBN）是一種由氮化硼微米級(jí)單片組成的多品球體。與片狀、管狀、層狀氮化硼相比,球形氮化硼不僅保持了氮化硼原有的優(yōu)良性能，如離子雜質(zhì)少、膨脹系數(shù)低、介電強(qiáng)度高,而且還具有顆粒流動(dòng)性好、比表面積高等優(yōu)良性能,能提高導(dǎo)熱的各向異性性能,球形氮化硼顆粒表面積較小,可使氮化硼在聚合物內(nèi)的添加量更高，進(jìn)而獲得更高的熱導(dǎo)率性能。

球形氮化硼(S-BN)（CY-HBN）粉體因其自身各向同性、比表面積小、導(dǎo)熱率高(可達(dá) 300Wmm·K)、介電常數(shù)低(3-4)、自潤(rùn)滑性等特點(diǎn)而用途廣泛,可以用于塊體氮化硼陶瓷制備、導(dǎo)熱塑料用散熱填料、電子封裝所使用的熱界面材料(TIM)、印刷電路板(PCB)的散熱材料及固態(tài) IED等諸多領(lǐng)域，所以，球形氮化硼(SBN)導(dǎo)熱材料的市場(chǎng)潛力巨大。

2 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀分析

原始 BN 粉末（CY-HBN）及國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上銷售的 BN 通常為片狀或不規(guī)則團(tuán)聚體,表面積低,氧碳雜質(zhì)含量高,結(jié)晶度差。球形氮化硼(S-BN)（CY-HBN）可以提供大的顆粒填充因子和特定區(qū)域,克服片層狀BN 在聚合物中填充量小的缺點(diǎn),實(shí)現(xiàn)高填充量、高導(dǎo)熱,目前國(guó)內(nèi)球形BN的形成機(jī)理尚不完善,制備工藝尚不成熟,國(guó)內(nèi)多數(shù)利用噴霧造粒制備成球形，限制了球形氮化硼（CY-HBN）在國(guó)防軍事及電子高科技等領(lǐng)域應(yīng)用。

目前國(guó)內(nèi)外球形氮化硼(S-BN)（CY-HBN）工藝主要有氣相反應(yīng)法:采用硼酸乙酯與氨氣在氬氣氛圍中反應(yīng)得到納米級(jí)別球形 BN粉體;等離子反應(yīng): Jonathan 等人采用等離子體法，通過(guò)熔融氮化硼（CY-HBN）或者氮化硼前驅(qū)體方法,制得球形氮化硼（CY-HBN）顆粒,粒徑在 1-1000u m之間;Yoshio Bando 等人提出了三甲氧基硼烷(B(OMe))與氨水化學(xué)氣相沉積(CVD)反應(yīng)合成球形氮化硼(BN)（CY-HBN）納米粒子,粒徑約為30nm;圣戈班陶瓷及塑料股份有限公司采用約0.5~5w%表面活性劑與約30m%氮化硼（CY-HBN）粉體做成氮化硼漿料，進(jìn)行噴霧造粒:做成 100μ m左右的球形氮化硼（CY-HBN）顆粒。總之,S-BN 粉體納米粒徑的主要采用氣相法合成，微米級(jí)別主要采用噴霧造粒法合成。

全球球形氮化硼(BN)（CY-HBN）的核心廠商包括Saint-Gobain、3M和 Bestry Performance Materials 等。前三大廠商占據(jù)了全球約62%的份額。歐洲是全球最大的 S- BN 生產(chǎn)地,占有約 49%的份額,其次是北美和亞太地區(qū),分別占有 20%和 16%的份額。亞太地區(qū)是最大的市場(chǎng),占有約32%的份額,其次是北美和歐洲，分別占有約 27%和 23%的市場(chǎng)份額。就粒徑而言，粒徑大小在 50-100 m的球形氮化硼（CY-HBN）是最大的細(xì)分,占有大約 55%的份額,同時(shí)就應(yīng)用來(lái)說(shuō),熱界面材料是最大的下游領(lǐng)域,約占 31%。

根據(jù) OYR(恒州博智)的統(tǒng)計(jì)及預(yù)測(cè),2021年全球球形氮化硼（CY-HBN）市場(chǎng)銷售額達(dá)到了 5211.31萬(wàn)元,預(yù)計(jì)2028 年將達(dá)到 7139.18萬(wàn)元,年復(fù)合增長(zhǎng)率(CAGR)為 4.6%(2022-2028)。地區(qū)層面來(lái)看,中國(guó)市場(chǎng)在過(guò)去幾年變化較快,2021年市場(chǎng)規(guī)模為 426.08 萬(wàn)元:約占全球的 30.38%，預(yù)計(jì) 2028 年將達(dá)到 626.35 萬(wàn)元,屆時(shí)全球占比將達(dá)到 31.86%。

目前國(guó)內(nèi)該類市場(chǎng)90%以上被國(guó)外企業(yè)(如圣戈班、邁圖等)壟斷;國(guó)內(nèi)只有零星企業(yè)在開(kāi)發(fā)該類產(chǎn)品,但是技術(shù)水平跟國(guó)外巨頭差距甚遠(yuǎn)。國(guó)內(nèi)在開(kāi)發(fā)用于塊體氮化硼陶瓷制備的球形氮化硼(S-BN)（CY-HBN）原料是空白;國(guó)內(nèi)只有少數(shù)企業(yè)生產(chǎn)導(dǎo)熱填料的S-BN材料;但是其抗壓強(qiáng)度、導(dǎo)熱性等指標(biāo)與國(guó)外有很大差距，比如導(dǎo)熱只能做到2.8-3.2Wm·K，國(guó)外企業(yè)最高能做到11-13Wm·K,因此國(guó)內(nèi)球形氮化硼（CY-HBN）只是在個(gè)別領(lǐng)域得到很少的實(shí)際應(yīng)用。

通過(guò)以上分析，可以得知當(dāng)前國(guó)內(nèi)外利用產(chǎn)業(yè)背景較好，我國(guó)發(fā)展氮化硼陶瓷產(chǎn)業(yè)政策及市場(chǎng)需求前景可觀,市場(chǎng)潛力較大,投資該項(xiàng)目有較強(qiáng)的市場(chǎng)可行性、經(jīng)濟(jì)效益可行性,不僅可以促進(jìn)我國(guó)新型氮化硼陶瓷產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，還可以有效滿足當(dāng)前市場(chǎng)需求。

3 結(jié)語(yǔ)

球形氮化硼(S-BN)（CY-HBN）用途廣泛,既可以用作塊體陶瓷制備,也可以用作電子行業(yè)的導(dǎo)熱填料,還可以應(yīng)用于環(huán)保吸附,有機(jī)添加劑等領(lǐng)域,比如油漆、潤(rùn)滑油添加劑等等;其中導(dǎo)熱填料的市場(chǎng)規(guī)模每年在20-30 億元,如產(chǎn)品按市場(chǎng)占有份額 10%-20%計(jì),可達(dá)到2-4億元，且每年遞增速度很快，經(jīng)濟(jì)效益顯著;球形氮化硼(S-BN)（CY-HBN）如果作為生產(chǎn)塊體BN陶瓷原料，可以搶占國(guó)際的高端 BN 陶瓷產(chǎn)品應(yīng)用市場(chǎng)市場(chǎng)規(guī)模也可達(dá)億元計(jì)算;因此國(guó)內(nèi)球形氮化硼(S-BN)（CY-HBN）項(xiàng)目,可打破國(guó)外少數(shù)幾家企業(yè)對(duì)導(dǎo)熱球形氮化硼填料的壟斷,降低電子行業(yè)制造成本,可帶動(dòng)國(guó)內(nèi)陶瓷(氮化硼及助劑)材料發(fā)展及水平提升，有著積極的社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益。