中国粉体网讯  燃烧合成技术，也称自蔓延高温合成技术，是一种特殊的燃烧合成反应，它利用外部能量诱发，使放热反应体系局部发生化学反应，并形成自持前沿燃烧波。此时化学反应在前驱体材料的自身放热下持续推进，形成以一定速度蔓延的燃烧波。随着燃烧波的推进，原始混合物料逐步转化为产物，待燃烧波蔓延至整个试样时，即完成所需材料的合成。

燃烧合成技术的前世今生

19世纪，人们发现一些气——固相或固——固相材料在发生化学反应时具有强烈的放热现象，所放出的热量能使反应自我维持并蔓延直至形成最终产物。1895年，德国冶金学家Goldchmidt通过实验研究了铝热反应还原碱金属和碱土金属氧化物，详细报道了固－固相燃烧反应的自蔓延特性。1967年，前苏联科学院Merzhanov等人发现了可称之为“固体火焰”的Ti-B混合物自蔓延燃烧现象，并将这种依靠混合体化学反应的自身放热来合成新材料的技术首次命名为自蔓延高温合成，即SHS。

此项技术一经问世，就引起各国科学家和各国政府的高度重视，大家纷纷认识到这一简单工艺有着巨大的潜力和应用前景。俄罗斯前总统曾强调这一工艺技术的重要性，他指出：我们对采用SHS制取材料寄予厚望，这一技术是无与伦比的，这是一条科学与技术相结合的新的基本途径。美国在上世纪80年代中期就将该技术研究列入DARPA计划。目前已有几十个国家和地区进行深入的研究与之相关的理论和应用研究。我国虽然对SHS研究工作开展的比较晚，但目前已有多所院校和研究所在这方面取得了可喜成果，特别是应用领域已跻身于国际先进行列。

中科院理化所：20年的特色技术积累

中国科学院理化技术研究所功能陶瓷材料研究组隶属于中科院理化技术所的“低温材料与应用超导研究中心”，主要从事“结构功能一体化先进陶瓷材料”的制备新技术和燃烧合成理论研究、以及“新型陶瓷/特种难熔金属材料”的产业化应用研究。

研究组自2002年成立以来，一直致力于燃烧合成高品质陶瓷粉体材料的理论和工艺研究。先后取得了“燃烧合成装备大型化、燃烧反应过程调控智能化以及工艺产品稳定化”全方位的技术突破；其中在装备大型化、超高温燃烧合成热力学低温稳定的α-Si₃N₄、以及碳化燃烧合成陶瓷/石墨烯三方面均居国际领先地位。

研究组的目标是“以燃烧合成技术引领先进陶瓷产业发展”。在燃烧合成产业化方面，研究组在国际上首次研发成功了在大型低压反应釜中燃烧合成高品质氮化硅粉体，单釜合成量远高于国际同行企业；所采用的自主研制的反应釜，是见诸报道的容积最大的高压燃烧合成装备。俄罗斯科学院材料与结构宏观动力学研究所所长Alymov院士对此成果给予高度评价和关注，2014年以来，多次派其助手Smirnov博士来访合作，他本人也亲自来理化所开展合作研究，并于2016年的EPNM国际会议期间与理化所人员多次进行有关燃烧合成技术的深入研讨。

可以说，理化所在燃烧合成陶瓷粉体材料的工程化、规模化方面居国际领先水平。

与济南市共建“齐鲁中科光物理与工程技术研究院”，推进核心技术产业化

齐鲁中科光物理与工程技术研究院（简称中科光物院）是济南市人民政府与中国科学院理化技术研究所共建的独立法人事业单位，主要开展激光、低温及氢能源、新材料、生物医药等关键技术研发和科技成果转移转化、人才培养、高新技术企业孵化及引进等工作。

据了解，“中科光物院”的一期建设目标，是建成年产200吨高品质氮化硅粉体生产线，目前已具有年产100吨Si₃N₄粉体的产能。

“粉体+”策略，全面满足用户需求

何为“粉体+”？

简言之，“粉体+”即粉体加服务的新型粉体产品，这是一种高端、全面化的服务体系。其内涵是：将含独特烧结助剂配方的造粒Si₃N₄粉体，在配套提供的烧结工艺下，确保所烧成的高性能Si₃N₄陶瓷制品性能，全面满足用户需求的综合性能。

核心产品一览

中国粉体网将在山东济南举办第一届半导体行业用陶瓷材料技术研讨会，届时，齐鲁中科光物理与工程技术研究院研发负责人王良博士将带来题为《高热导基板用氮化硅陶瓷粉体的规模化燃烧合成技术及批量制备》的报告。

（中国粉体网编辑整理/山川）

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