摘 要：球形氮化硼（cy-hbn）（s-bn）是一种由氮化硼微米级单片组成的多晶球体。 因其优异的各向同性、比表面积小、导热率高（可达 300w/ mk）、介电常数低（3-4）、自润滑性等特点，广泛应用于块体氮化硼陶瓷制备、导热填料、润滑油添加剂、脱模剂等诸多领域，市场潜 力巨大。 目前国内该类市场 90%以上被国外企业垄断，国内只有零星企业在开发该类产品。

1 引言

随着 5g 高频技术的发展，电力电子设备的飞速 发展，各种设备加速向微型化、多功能化等方向靠拢，设备内部集成度也随之越来越高，单位体积产生 了更多的热量，造成设备内部热量积蓄严重，使得设 备的工作安全隐患增大、使用寿命降低，严重影响了 电力电子设备的稳定运行。为了保障器件正常运转， 必须将产生多余的热量散发出去，因此，如何实现有 限空间内的快速散热是现如今电力电子设备发展的 关键问题。

  图 1 s- bn，1000 倍放大图                 图 2s- bn 扫描电镜形貌图

球形氮化硼(s-bn)（cy-hbn）是一种由氮化硼微米级单片组成的多品球体。与片状、管状、层状氮化硼相比,球形氮化硼不仅保持了氮化硼原有的优良性能，如离子杂质少、膨胀系数低、介电强度高,而且还具有颗粒流动性好、比表面积高等优良性能,能提高导热的各向异性性能,球形氮化硼颗粒表面积较小,可使氮化硼在聚合物内的添加量更高，进而获得更高的热导率性能。

球形氮化硼(s-bn)（cy-hbn）粉体因其自身各向同性、比表面积小、导热率高(可达 300wmm·k)、介电常数低(3-4)、自润滑性等特点而用途广泛,可以用于块体氮化硼陶瓷制备、导热塑料用散热填料、电子封装所使用的热界面材料(tim)、印刷电路板(pcb)的散热材料及固态 ied等诸多领域，所以，球形氮化硼(sbn)导热材料的市场潜力巨大。

2 国内外现状分析

原始 bn 粉末（cy-hbn）及国内市场上销售的 bn 通常为片状或不规则团聚体,表面积低,氧碳杂质含量高,结晶度差。球形氮化硼(s-bn)（cy-hbn）可以提供大的颗粒填充因子和特定区域,克服片层状bn 在聚合物中填充量小的缺点,实现高填充量、高导热,目前国内球形bn的形成机理尚不完善,制备工艺尚不成熟,国内多数利用喷雾造粒制备成球形，限制了球形氮化硼（cy-hbn）在国防**及电子高科技等领域应用。

目前国内外球形氮化硼(s-bn)（cy-hbn）工艺主要有气相反应法:采用硼酸乙酯与氨气在氩气氛围中反应得到纳米级别球形 bn粉体;等离子反应: jonathan 等人采用等离子体法，通过熔融氮化硼（cy-hbn）或者氮化硼前驱体方法,制得球形氮化硼（cy-hbn）颗粒,粒径在 1-1000u m之间;yoshio bando 等人提出了三甲氧基硼烷(b(ome))与氨水化学气相沉积(cvd)反应合成球形氮化硼(bn)（cy-hbn）纳米粒子,粒径约为30nm;圣戈班陶瓷及塑料股份有限公司采用约0.5~5w%表面活性剂与约30m%氮化硼（cy-hbn）粉体做成氮化硼浆料，进行喷雾造粒:做成 100μ m左右的球形氮化硼（cy-hbn）颗粒。总之,s-bn 粉体纳米粒径的主要采用气相法合成，微米级别主要采用喷雾造粒法合成。

全球球形氮化硼(bn)（cy-hbn）的核心厂商包括saint-gobain、3m和 bestry performance materials 等。前三大厂商占据了全球约62%的份额。欧洲是全球最大的 s- bn 生产地,占有约 49%的份额,其次是北美和亚太地区,分别占有 20%和 16%的份额。亚太地区是最大的市场,占有约32%的份额,其次是北美和欧洲，分别占有约 27%和 23%的市场份额。就粒径而言，粒径大小在 50-100 m的球形氮化硼（cy-hbn）是最大的细分,占有大约 55%的份额,同时就应用来说,热界面材料是最大的下游领域,约占 31%。

根据 oyr(恒州博智)的统计及预测,2021年全球球形氮化硼（cy-hbn）市场销售额达到了 5211.31万元,预计2028 年将达到 7139.18万元,年复合增长率(cagr)为 4.6%(2022-2028)。地区层面来看,中国市场在过去几年变化较快,2021年市场规模为 426.08 万元:约占全球的 30.38%，预计 2028 年将达到 626.35 万元,届时全球占比将达到 31.86%。

目前国内该类市场90%以上被国外企业(如圣戈班、迈图等)垄断;国内只有零星企业在开发该类产品,但是技术水平跟国外巨头差距甚远。国内在开发用于块体氮化硼陶瓷制备的球形氮化硼(s-bn)（cy-hbn）原料是空白;国内只有少数企业生产导热填料的s-bn材料;但是其抗压强度、导热性等指标与国外有很大差距，比如导热只能做到2.8-3.2wm·k，国外企业最高能做到11-13wm·k,因此国内球形氮化硼（cy-hbn）只是在个别领域得到很少的实际应用。

通过以上分析，可以得知当前国内外利用产业背景较好，我国发展氮化硼陶瓷产业政策及市场需求前景可观,市场潜力较大,投资该项目有较强的市场可行性、经济效益可行性,不仅可以促进我国新型氮化硼陶瓷产业的快速发展，还可以有效满足当前市场需求。

3 结语

球形氮化硼(s-bn)（cy-hbn）用途广泛,既可以用作块体陶瓷制备,也可以用作电子行业的导热填料,还可以应用于环保吸附,有机添加剂等领域,比如油漆、润滑油添加剂等等;其中导热填料的市场规模每年在20-30 亿元,如产品按市场占有份额 10%-20%计,可达到2-4亿元，且每年递增速度很快，经济效益显着;球形氮化硼(s-bn)（cy-hbn）如果作为生产块体bn陶瓷原料，可以抢占国际的高端 bn 陶瓷产品应用市场市场规模也可达亿元计算;因此国内球形氮化硼(s-bn)（cy-hbn）项目,可打破国外少数几家企业对导热球形氮化硼填料的垄断,降低电子行业制造成本,可带动国内陶瓷(氮化硼及助剂)材料发展及水平提升，有着积极的社会及经济效益。