▲許多陶瓷企業(yè)已經(jīng)應(yīng)用這種新型材料制成的支架進行陶瓷燒制。

▲興桂窯具有限公司總經(jīng)理陳強展示用納米級碳化硅新材料制成的窯具。

▲工人操作真空電爐，燒制納米級碳化硅新型耐火材料，爐內(nèi)溫度達到1700多攝氏度。

近日，記者在北流興桂窯具有限公司看到一種“黑鐵”，其顏色黝黑如墨，硬度極高，用硬物敲擊發(fā)出類似金屬的聲音，拿起來比鐵還沉，從肉眼及手感來判斷，這是一種金屬材料。

這種“黑鐵”是興桂窯具最新研發(fā)出來用硅粉燒制的耐火材料，名字叫納米碳化硅。

從“皇帝女”淪為“灰姑娘”

興桂窯具公司是廣西三環(huán)企業(yè)集團股份有限公司下屬骨干企業(yè)之一，創(chuàng)建于1992年，年產(chǎn)耐火材料制品能力20000噸以上，是我國重要的窯具專業(yè)生產(chǎn)廠家之一。

該公司的主流產(chǎn)品是用石英、高鋁礬土、碳化硅混合粘土等耐火材料制成的匣缽。匣缽是燒制陶瓷的窯具，陶瓷坯成型后不能直接用火燒制，否則會因煙塵而變色，必須裝入匣缽才能入窯點火。20世紀(jì)90年代，興桂窯具率先在廣西引進了當(dāng)時先進的碳化硅匣缽技術(shù)，解決了不能大規(guī)模生產(chǎn)大件器型產(chǎn)品的瓶頸。項目上馬后，三環(huán)產(chǎn)品檔次、質(zhì)量水平躍上了一個新臺階。

這種碳化硅匣缽成為興桂公司的“鎮(zhèn)家之寶”，不但在北流陶瓷產(chǎn)區(qū)普及，還廣泛應(yīng)用于廣西其他產(chǎn)區(qū)以及福建、湖南等陶瓷產(chǎn)區(qū)，最頂峰的時候，興桂公司生產(chǎn)的碳化硅匣缽單品年銷售額超過5000萬元。

近年來，這種產(chǎn)品的競爭優(yōu)勢不再。在環(huán)保新要求和能源新格局背景下，各大陶瓷產(chǎn)區(qū)紛紛煤改氣，由于燃氣比較純凈，沒有灰粉污染，氣燒窯爐不再有煙塵，陶瓷坯也就沒必要放進匣缽再進行燒制，因此許多陶瓷生產(chǎn)企業(yè)開始采用體積輕薄的棚板、支架等代替匣缽進行陶瓷燒制。興桂窯具公司生產(chǎn)的耐火窯具也隨著日用陶瓷生產(chǎn)技術(shù)的升級慢慢的沒有了“市場”，其產(chǎn)品銷售日漸萎縮，低迷的時候，碳化硅匣缽銷售只有高峰時期的一半左右。

隨著三環(huán)集團日用陶瓷向高精尖精品陶瓷轉(zhuǎn)變，也要求興桂窯具生產(chǎn)出適應(yīng)高溫精品陶瓷的窯具。

技術(shù)創(chuàng)新重登制高點

“必須轉(zhuǎn)型升級才有出路。”興桂窯具有限公司總經(jīng)理陳強說，公司產(chǎn)品到了必須革新的時候。

然而技術(shù)改造之路在何方？通過與景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué)等國內(nèi)大學(xué)及科研結(jié)構(gòu)合作，興桂公司把反應(yīng)燒結(jié)碳化硅項目作為重點技術(shù)攻關(guān)項目。用這種技術(shù)生產(chǎn)出的碳化硅新型耐火材料是將納米級碳化硅粉和含硅材料混合后，通過澆注法、真空擠出法或等靜壓法成型，精坯干燥后裝進真空電爐在高溫1700多攝氏度和高濃度金屬硅條件下燒成反應(yīng)形成新的碳化硅。

這種純度極高、納米級別的碳化硅與原來碳化硅混合粘土材料相比，已經(jīng)是天壤之別。納米級碳化硅具有機械強度高、耐高溫、抗氧化性強、熱穩(wěn)定性能好、熱導(dǎo)率大、耐磨損性能好、耐化學(xué)腐蝕性能好、硬度高、抗熱震性能好等優(yōu)良的特性。該材料是所有非氧化物陶瓷材料中抗氧化性能最好的一種。它在半導(dǎo)體等高新技術(shù)領(lǐng)域也發(fā)揮著重要的作用（可做防彈板），在冶金、機械、能源和建材化工等熱門領(lǐng)域也擁有廣闊的市場。

在陶瓷行業(yè)應(yīng)用中，納米級碳化硅材料窯具與傳統(tǒng)日用瓷燒結(jié)具相比，承載力更大，具有長期使用彎曲變形小，掉渣少等性能優(yōu)點，而且窯具與陶瓷產(chǎn)品重量比，由傳統(tǒng)的3：1降到1：1，有效節(jié)能30%以上，還能提高窯車產(chǎn)品裝載密度10%以上，極大提高日用瓷單窯產(chǎn)品產(chǎn)能與質(zhì)量。

為加快項目進程，盡快產(chǎn)生經(jīng)濟效益，興桂公司成立了項目攻關(guān)小組，從設(shè)備安裝、配方試驗、工藝參數(shù)制訂等進行攻關(guān)，并于2019年10月派出技術(shù)骨干外出考察學(xué)習(xí)。期間，雖然受到了疫情的影響，但項目團隊還是克服了重重困難，納米級碳化硅材料窯具于2020年4月下旬試產(chǎn)成功。

經(jīng)過三個多月的設(shè)備調(diào)試、配方改良，2020年7月底，項目進入規(guī)模化生產(chǎn)階段。現(xiàn)在興桂公司的產(chǎn)品除了滿足三環(huán)陶瓷內(nèi)部生產(chǎn)需求外，還有部分供應(yīng)外部市場。

未來前景可期

記者在三環(huán)陶瓷小鎮(zhèn)看到，這里的陶瓷企業(yè)已經(jīng)全部應(yīng)用這種新型材料制成的支架進行陶瓷燒制，比起原來用匣缽的方式，效率提高了很多。

據(jù)現(xiàn)場工人介紹，這種新材料制成的支架，可反復(fù)使用1000次以上，而傳統(tǒng)的窯具只能使用30至50次。更重要的是，應(yīng)用新材料窯具燒制的陶瓷產(chǎn)品，一級品、特級品率大大提高。

陳強向記者算了一筆經(jīng)濟賬，現(xiàn)在用新材料制成的窯具，一噸售價6.5萬元，而公司過去賣得最貴的碳化硅匣缽，一噸只賣1萬元左右。新材料制成的窯具面向的不僅僅只是日用陶瓷產(chǎn)業(yè)單一客戶，還有建筑陶瓷、衛(wèi)生陶瓷等客戶，未來將發(fā)展半導(dǎo)體等高科技公司客戶，市場空間極大。

納米級碳化硅材料窯具投放市場后，產(chǎn)品供不應(yīng)求。興桂公司計劃2021年再上新的生產(chǎn)線，把現(xiàn)在生產(chǎn)能力擴大至原來的6倍，進一步搶占市場，開辟新的發(fā)展之路。