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六氟丁二烯,亦稱全氟丁二烯、六氟-1,3-丁二烯,簡稱HFBD,是一種具有雙鍵、完全氟化的化合物,分子式為C4F6。六氟丁二烯是合成樹脂和含氟物質的重要原料,也可作為蝕刻氣應用于半導體行業,具有選擇性好、精確度高等優點。
另外,六氟丁二烯GWP僅為0.004,且在大氣中的壽命小于2d,具有非常小的溫室效應,是一種綠色環保且非常有市場前景的全氟化物氣體。近年來,因具有蝕刻選擇性好、精度高、在大氣中易分解等優異性能,六氟丁二烯成為最有可能代替傳統含氟蝕刻氣體的候選物之一。
六氟丁二烯是目前發現的既可滿足蝕刻技術的發展要求,又可最 大程度地減少對環境影響的新一代含氟蝕刻氣體之一,具有廣闊的應用前景。但當前高純六氟丁二烯市場依舊被昭和電工、厚成化工、默克集團、林德氣體、液化空氣等國外企業占據,我國市場需求主要依賴進口。
近幾年,面對西方國家日趨嚴格的半導體封鎖和國內日益增長的含氟特氣市場需求,國內企業加速布局六氟丁二烯,已有部分企業突破了產業化壁壘,包括中巨芯、中化藍天、中船特氣、金石氟業、南大光電等。
PFA是四氟乙烯(TFE)與全氟烷基乙烯基醚(PAVE)的共聚物,因其性能與聚四氟乙烯相近,又可以采用熱塑性樹脂加工方法加工,所以又把它稱為可熔性聚四氟乙烯。
PFA分子中1~10%的全氟烷基乙烯基醚顯著改善了高分子鏈的柔順性,降低了結晶度,使PFA具有良好的熱塑性,克服了PTFE難加工的缺點,可用一般熱塑性塑料的成型加工工藝進行加工,它的長期使用溫度與PTFE相同,在高溫下的力學性能優于PTFE。
同時,PFA具備PTFE優異的耐化學腐蝕性能,極好的耐熱性能以及低摩擦系數,自潤滑,阻燃,防水等性能,可以制成防腐涂層、防老化涂層、特種過濾纖維、反應釜內襯、管材內襯、光纜外皮、宇航器材等,廣泛應用于建筑、化工、機械、電氣、航天、醫療等眾多領域。
近幾年,受益于政策支持、技術進步、成本降低和市場需求等多重因素,氫燃料電池市場在國內外都呈現出快速增長的態勢,將帶動相關材料需求快速增長。
質子交換膜是氫燃料電池的核心材料之一,膜性能的好壞直接決定氫燃料電池的性能和使用壽命。質子交換膜按含氟量可分為全氟質子交換膜如全氟磺酸膜、部分氟化質子交換膜如聚偏氟乙烯輻射接枝膜、無氟質子交換膜如聚苯并咪唑膜。
目前,全氟磺酸質子交換膜是市場唯 一成功商品化并實際使用的質子交換膜。全氟磺酸樹脂制備原材料主要為四氟乙烯、全氟磺?;蚁┗褑误w(PSVE)等,無論是PSVE的制備、全氟磺酸樹脂的聚合還是全氟磺酸樹脂的成膜都具有極高的技術壁壘,因此全球范圍內具備全氟磺酸樹脂生產能力的企業并不多,產能主要集中在科慕、索爾維、3M、美國戈爾等企業中。
我國的全氟磺酸樹脂相關研究起步并不晚,20世紀70年代中國科學院上海有機化學研究所即開展了全氟磺酸樹脂重要單體的合成及聚合反應研究,甚至開展了對聚合物膜改性的研究,但遺憾的是始終未實現規模化生產。
長期以來,ETFE都由AGC、大金、科慕、3M等國外廠商壟斷供應,我國科學家從上世紀70年代開始研發,但一直未取得實質性進展,國內所需的ETFE樹脂產品幾乎100%依賴進口,而且國外對我國Military Industry and National Defense及大飛機領域所需的特種ETFE樹脂實施禁運,導致ETFE樹脂成為制約我國特殊領域應用和發展的重要瓶頸。
目前,國內廠商已實現零的突破,正在加大ETFE產能布局,具備生產能力的企業主要有東岳集團、巨化股份等。
含氟聚酰亞胺(FPI)是指是主鏈含有酰亞胺環的化學結構高度規整的剛性聚合物,是由含氟二酐和含氟二胺通過熔融縮聚或溶液縮聚反應生成含氟聚酰胺酸(FPAA),再經酰亞胺化得到的高分子材料。相比傳統PI,FPI在繼承了傳統PI高強度、耐高溫、耐形變、耐彎折等特點的基礎上,兼具透明性好、電絕緣性好、介電常數低等特點。
按照化學結構,FPI可分為二苯醚型FPI、均苯型FPI、苯酮型FPI、聯苯型FPI;按照性能可以分為含氟聚醚酰亞胺(FPEI)、含氟聚酰胺亞胺(FPAI)等;按照含氟基團可分為全氟PI和部分含氟PI兩種。
近些年,FPI在括柔性OLED顯示、電子器件散熱等高端領域得到應用,市場需求持續攀升,但FPI核心技術仍舊集中在美國和日本等國家,全球約有九成左右的FPI由日本生產。FPI生產技術復雜,需要的原材料種類較多,當前國內對于技術壁壘較低的單體原料,如聯苯四甲酸二BPDA、均苯四甲酸二酐PMDA已經實現大規模生產;對于較為特殊的單一,如六氟二酐6FDA也逐步打破外企壟斷,但是FPI樹脂很少有企業具備生產能力,包括山東中柔、三愛富在內的部分企業正在推進FPI產業化。
氫氟醚由于其絕緣性優良、化學惰性、表面張力低、揮發性好,與有機溶劑具有良好的相容性,對半導體、芯片和液晶制造等行業所用組件材料具有優良的兼容性,所以電子清洗劑是氫氟醚被開發的最初用途,也是目前主要應用之一。此外,氫氟醚還可用于冷卻液、抗指紋劑稀釋劑、發泡劑等領域。
ECTFE是乙烯和三氟氯乙烯共聚物,對極大多數的無機、有機化學品以及有機溶劑有非凡的抗腐蝕能力。直到目前,除了氯化熔融堿或熱的胺類(例如苯胺、二甲胺),沒有一種溶劑能在120℃以下侵蝕ECTFE。
與其他熱塑性塑料相比,ECTFE在高溫下的耐氯和氯衍生物的性能,特別突出。ECTFE具有優良的耐腐蝕性能、極低的滲透率、優良的電性能與表面的極端光滑,可在低溫到149℃的溫度范圍內安全使用。
ECTFE不但具備突出的抗沖擊性能,而且是一種具備相當機械強度的堅韌材料。ECTFE制成品的表面,類似于玻璃,能阻止微生物的增生,提供了明顯的衛生優勢。由于這些優異的性能,ECTFE被廣泛應用于化工、石油的排水、洗滌、污水處理系統、化學藥品的分配系統以及裝置的化學清洗系統等方面。
據了解,目前全球只有索爾維在生產ECTFE,國內基本不具備規?;a能力。
R1234yf,也稱為HFO-1234yf,化學名稱為2,3,3,3-四氟丙烯,具有零ODP和低GWP,且制冷效果好,是目前關注度最 高的ODS替代品之一,被譽為是最有商業前景的fourth generation制冷劑,目前主要被應用在汽車空調領域,市場需求持續擴大。
在此之前,汽車空調制冷劑主要采用R134a,R134a是第三代氫氟烴(HFCs)制冷劑,ODP為零,但GWP高,溫室效應明顯,隨著環保要求提高,將逐步被淘汰。與R134a相比,R1234yf的GWP低,物理化學性質相似,大氣分解產物相同,可沿用原車載空調系統,是最 具潛力的替代R134a的新型制冷劑產品,已經在多款汽車中得到應用。
歐洲規定自2017年起,禁止在境內生產和銷售的新車中使用GWP>150的制冷劑,R134a在歐洲汽
光學玻璃:現代光學技術的核心材料,賦能高端制造與精密儀器
光學玻璃,作為一種以高純度硅酸鹽、硼酸鹽、磷酸鹽為基礎并摻入特定稀有元素制成的特殊材料,憑借其優異的光學性能,已成為制造各類光學儀器與元件的關鍵基礎材料,廣泛應用于科研、工業、醫療及消費電子等多個前沿領域。多元分類滿足不同需求根據成分、性能及工藝的不同,光學玻璃呈現出豐富的種類。按成分主要分為常見的硅酸鹽玻璃、具有高透光低色散特性的硼酸鹽玻璃以及熱穩定與化學穩定性突出的磷酸鹽玻璃。按光學性能,則涵蓋高折射率、低折射率、低色散與高色散等類型,以滿足如高倍顯微鏡、高清相機鏡頭設計或光學系統色差校正等不同精密需求。制造工藝上,熔制、壓延和拉制等不同方法,分別適用于制造常規光學元件、薄片狀元件及光纖等特定形態產品。此外,防反射涂層玻璃、偏振片玻璃等具備特殊功能的產品,進一步拓展了其應用場景。卓越特性奠定應用基石光學玻璃的核心特性為其廣泛應用提供了堅實支撐:光學性能卓越:具備特定的折射率與較低的色散性,這對透鏡、棱鏡等元件的成像質量至關重要,能有效減少色散,保持圖像清晰。物理化學性質穩定:良好的熱穩定性使其能在寬溫域內保持性能;優異的化學耐腐蝕性確保了在復雜環境下的長期可靠使用。透光性極佳:對可見光與紫外線的高透過率,保證了光學儀器高效、清晰地傳遞光信號與圖像信息。加工適應性好:可通過切割、研磨、拋光等工藝靈活制成各種形狀與精度要求的元件,適應多樣化設計需求。廣泛應用驅動技術發展憑借上述特性,光學玻璃已成為多個高科技領域不可或缺的材料:光學鏡片與系統:是制造透鏡、棱鏡、反射鏡等核心鏡片的基礎,廣泛應用于相機、望遠鏡、顯微鏡等成像設備。激光技術:用于制造激光器中的倍頻晶體、透鏡、窗口等,對激光的生成、調控與傳輸起到關鍵作用。光學濾波與涂層:用于生產各種光學濾波器,實現對特定波長的選擇與控制;表面鍍制反射、增透、偏振等涂層,以優化光學器件性能。光學窗口與防護:作為光學系統的視窗,在允許光線透過的同時,保護內部精密部件免受環境損害。交叉領域滲透:在光譜分析、光纖通信、醫療器械乃至消費電子等領域,光學玻璃都發揮著重要功能,持續推動相關行業的技術進步。光學玻璃的持續發展與創新,正不斷助力光學技術向更高精度、更復雜功能邁進,為科技創新和產業升級提供著基礎而關鍵的 material support。
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2025-12-10
破解算力“散熱焦慮”:國產高端冷卻液實現全鏈條自主,成本大降
一、技術突破:性能對標國際巨頭,成本優勢顯著國內自主研發的冷卻液(包括全氟聚醚、氫氟醚等)實現純度99.9999%的突破,關鍵性能指標如導熱性、絕緣性、化學穩定性均達到3M同類產品水平。其核心創新包括:材料配方:通過分子結構優化,使氟化液工作溫域覆蓋-50℃~200℃,適配高密度算力芯片散熱需求;成本控制:依托螢石-氫氟酸-氟化液全產業鏈布局,生產成本較進口產品低30%,售價僅為3M的1/4;環保替代:開發無PFAS(全氟烷基物質)配方,符合歐盟REACH法規要求,填補3M退出市場后的空白。二、產能與產業鏈協同已建成千噸級氟化液生產裝置,可滿足全國35%以上的浸沒式液冷需求。其產能優勢體現在:垂直整合:原料氫氟酸自給率超90%,冷卻液生產成本較外購企業低33%-37%;快速擴產能力:基地利用低價能源(電價成本降30%),可快速復制生產線;高端應用儲備:電子級氟化液通過大牌認證,用于晶圓蝕刻環節來源:雪球
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2025-12-08
嘉遠參會綠色氟化工論壇:聚焦行業綠色與智能轉型
論壇上展示的AI輔助環保材料設計案例,為嘉遠團隊的技術路線思考提供了新的參照。2025年11月26日,嘉遠公司技術團隊赴廈門參加了第六屆綠色氟化工技術協同創新論壇。本屆論壇以 “綠色智造·鏈動未來” 為主題,聚焦于氟化工產業在“雙碳”背景下的可持續發展路徑。技術前沿與綠色實踐論壇的技術分享集中于兩大方向:綠色生產工藝與智能化創新。AI 賦能創新:上海大學教授解讀《AI 賦能綠色氟化工:分子智造驅動的環保氟膜技術與未來電子封裝》;新材料突破:中科院上海有機所研究員分享《一些含氟功能材料的創制及其應用》,東華大學教授解析《無色透明含氟聚酰亞胺薄膜的制備及其應用技術》;綠色技術實踐:浙江力久環境帶來《無水氟化氫凈化除砷新技術的應用》,天俱時集團分享《從 “氟” 到安,向 “綠” 而行 —— 基于本質安全與綠色智造的新一代氟化工 EPC 工程創新實踐》;合規與應用:通標標準范儒解讀《歐盟電池法規背景下,電池產業鏈的合規挑戰與應對措施》,探討《全氟聚醚在數據中心液冷領域的應用》。嘉遠團隊的參會收獲作為參會者,嘉遠團隊重點關注了與自身發展相關的領域,核心收獲明確:技術方向:明確了AI輔助研發在材料創新中的潛力,以及具體的綠色生產改進技術。合規前瞻:了解到歐盟電池法規等國際環保政策動向,為產品規劃提供了預警。行業洞察:通過與同行交流,感知到行業向綠色化、智能化雙軌轉型的共識與迫切性。未來展望通過此次論壇,嘉遠團隊認識到,綠色與智能已不僅是行業趨勢,更是企業未來競爭力的核心。團隊計劃將此次獲取的行業洞察進行內部轉化,評估其在具體研發與生產優化中的應用可能性,以務實推動公司的技術升級。
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2025-12-04
從“關鍵粘合劑”到“被挑戰者”:PTFE在固態電池競賽中的角色演變
電池制造車間里,隨著輥壓機發出低沉的轟鳴,一層層超薄固態電解質膜被精確地卷繞成卷,為電動車提供著比傳統電池高出一倍的能量密度。 今年6月,三星在韓國天安工廠建設的試驗生產線上,工程師們正驗證一種基于聚四氟乙烯(PTFE)干法電極技術的全新電池制造工藝。這種技術使用PTFE作為核心粘合劑,通過纖維化過程制造出支撐活性物質層狀結構的電極片。 隨著全球對固態電池產業化的加速布局,曾經默默無聞的PTFE——這種在工業領域常見的聚合物,如今已成為固態電池競賽中的關鍵材料。01 工藝革新在傳統的濕法電池制造中,漿料制備需要大量有機溶劑,而固態電池中的硫化物電解質恰恰與這些溶劑反應性較高。干法工藝則完全不同,它在制造復合正極和電解質薄膜時完全不使用溶劑,成為解決這一難題的關鍵路徑。PTFE以其獨特的物理特性成為干法工藝的首選粘合劑。在施加壓力和剪切力時,PTFE會形成纖維狀結構,這些纖維相互纏繞,形成支撐活性材料和導電劑的層狀網絡。這種“原纖化”過程使得電極材料能夠均勻分散,形成牢固的薄膜結構。正是這一特性,讓PTFE在固態電池干法電極制造中占據了難以替代的位置。02 短板顯現 PTFE的局限性隨著固態電池技術發展逐漸暴露。作為絕緣聚合物,它無法主動參與鋰離子的傳導過程,這在追求更高性能的固態電池中成為一個明顯短板。此外,PTFE提供的界面粘合力有限,無法確?;钚圆牧稀⒐腆w電解質和導電碳之間始終保持良好的界面接觸,這會影響電池的長期循環穩定性。對于厚度僅有25-35微米的超薄電解質膜來說,材料的機械性能至關重要,而PTFE制備的電解質復合膜在柔韌性和應力耗散方面仍有提升空間。03 改進突破 面對PTFE的局限性,全球科研團隊正在探索改良與替代方案。韓國某大學的研究人員嘗試使用一種鋰離子導電離聚物作為粘結劑,即聚(四氟乙烯-共-全氟(3-氧代-4-戊烯磺酸))鋰鹽。這種材料結合了PTFE的工藝優勢與鋰離子傳導能力,能夠確保復合正極各組分之間具有良好的界面接觸,同時促進鋰離子的傳輸。中國科學院的研究團隊則采用了另一種創新方案。他們利用熔融粘結技術,將低粘度的熱塑性聚酰胺(TPA)與硫化物電解質混合,構建聚合物滲透網絡。這種方法制備的超薄硫化物固態電解質膜厚度可控制在25微米以下,同時具備優異的柔韌性和離子電導率(2.1 mS/cm)。04 替代探索TPA相較于PTFE展現出多重優勢。通過熱壓成型誘導TPA在硫化物顆粒間隙滲透,研究團隊構建了完整的聚合物逾滲網絡。這種結構不僅能實現超薄成膜,還能有效耗散電池運行過程中產生的不均勻內應力,降低機械失效風險。在實際應用中,基于TPA熔融粘結技術的全固態電池表現出色循環性能。適配純硅負極的全電池可循環2000次,在高負載情況下經過9200小時、1400次循環后,面容量仍保持在2.5 mAh·cm-2以上。當正極材料載量提升至53.1 mg·cm-2時,電池能量密度超過390 Wh/kg和1020 Wh/L。05 產業動向全球電池企業已積極布局固態電池產業化。三星選擇PTFE干法電極技術作為降低制造成本、提升量產速度的競爭手段。該公司認為,這種工藝具有工藝縮短、設備精簡和厚膜化的潛力,正不斷提升量產成熟度。特斯拉、比亞迪、寧德時代、LG新能源等行業巨頭也都在積極導入干法電極技術。中國設備制造企業已推出第三代干法攪拌纖維化與干法成膜的全固態工藝,并成功向頭部客戶交付固態極片涂覆設備。行業預測,固態電池行業將在2025年下半年至2026年上半年進入中試線落地關鍵期,2027年有望開啟小規模量產裝車。當三星試驗生產線上基于PTFE干法工藝的驗證工作持續推進時,德國電池實驗室的研究員發現,使用聚酰胺替代PTFE的固態電池在針刺測試后僅僅表面溫度上升了3.2攝氏度。據行業數據,全球已有至少七家主流設備制造商推出了針對固態電池干法電極的專用設備解決方案。固態電池的能量密度已突破600Wh/kg,這意味著搭載這種電池的電動汽車續航里程可能輕松突破1000公里。
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2025-12-02