▲許多陶瓷企業已經應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企業集團股份有限公司下屬骨干企業之一，創建于1992年，年產耐火材料制品能力20000噸以上，是我國重要的窯具專業生產廠家之一。

該公司的主流產品是用石英、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90年代，興桂窯具率先在廣西引進了當時先進的碳化硅匣缽技術，解決了不能大規模生產大件器型產品的瓶頸。項目上馬后，三環產品檔次、質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“鎮家之寶”，不但在北流陶瓷產區普及，還廣泛應用于廣西其他產區以及福建、湖南等陶瓷產區，最頂峰的時候，興桂公司生產的碳化硅匣缽單品年銷售額超過5000萬元。

近年來，這種產品的競爭優勢不再。在環保新要求和能源新格局背景下，各大陶瓷產區紛紛煤改氣，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，因此許多陶瓷生產企業開始采用體積輕薄的棚板、支架等代替匣缽進行陶瓷燒制。興桂窯具公司生產的耐火窯具也隨著日用陶瓷生產技術的升級慢慢的沒有了“市場”，其產品銷售日漸萎縮，低迷的時候，碳化硅匣缽銷售只有高峰時期的一半左右。

隨著三環集團日用陶瓷向高精尖精品陶瓷轉變，也要求興桂窯具生產出適應高溫精品陶瓷的窯具。

技術創新重登制高點

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

然而技術改造之路在何方？通過與景德鎮陶瓷大學等國內大學及科研結構合作，興桂公司把反應燒結碳化硅項目作為重點技術攻關項目。用這種技術生產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、熱穩定性能好、熱導率大、耐磨損性能好、耐化學腐蝕性能好、硬度高、抗熱震性能好等優良的特性。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。它在半導體等高新技術領域也發揮著重要的作用（可做防彈板），在冶金、機械、能源和建材化工等熱門領域也擁有廣闊的市場。

在陶瓷行業應用中，納米級碳化硅材料窯具與傳統日用瓷燒結具相比，承載力更大，具有長期使用彎曲變形小，掉渣少等性能優點，而且窯具與陶瓷產品重量比，由傳統的3：1降到1：1，有效節能30%以上，還能提高窯車產品裝載密度10%以上，極大提高日用瓷單窯產品產能與質量。

為加快項目進程，盡快產生經濟效益，興桂公司成立了項目攻關小組，從設備安裝、配方試驗、工藝參數制訂等進行攻關，并于2019年10月派出技術骨干外出考察學習。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月下旬試產成功。

經過三個多月的設備調試、配方改良，2020年7月底，項目進入規模化生產階段。現在興桂公司的產品除了滿足三環陶瓷內部生產需求外，還有部分供應外部市場。

未來前景可期

記者在三環陶瓷小鎮看到，這里的陶瓷企業已經全部應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。

據現場工人介紹，這種新材料制成的支架，可反復使用1000次以上，而傳統的窯具只能使用30至50次。更重要的是，應用新材料窯具燒制的陶瓷產品，一級品、特級品率大大提高。

陳強向記者算了一筆經濟賬，現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業單一客戶，還有建筑陶瓷、衛生陶瓷等客戶，未來將發展半導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，產品供不應求。興桂公司計劃2021年再上新的生產線，把現在生產能力擴大至原來的6倍，進一步搶占市場，開辟新的發展之路。