【原创】紧跟非矿行业发展趋势,让改性设备不断适配材料发展需求——专访通沙塑料机械有限公司总经理张剑


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[导读]专访通沙塑料机械有限公司总经理张剑

www.188betkr.com 讯2025年11月20-21日,由www.188betkr.com 主办的“2025第九届全国石英大会暨展览会”在江苏徐州隆重召开!在本次大会现场,www.188betkr.com 记者有幸邀请到通沙塑料机械有限公司总经理张剑做客“对话”栏目。




www.188betkr.com :张总您好,首先,请您介绍一下贵公司。


张总:我们公司始建于1990年,至今已有35年多的发展历程。公司最初专注于塑料机械领域,2015年起开始转型升级,进军非矿行业机械设备领域。经过十多年的深耕与交流,我们已累计接触并熟悉三十多种非矿材料,尤其在这些材料的应用方面,开展了重点的探讨与研究。同时,我们也在积极探索如何适配石英材料及深加工需求,为此投入了大量工作。


www.188betkr.com :在石英等无机粉体的实际加工过程中,我们了解到很多企业会遇到各类难题。能否请您结合行业现状,具体分析一下这些企业通常面临的共性痛点?


张总:好的。石英堪称非矿材料中的“奇才”,之所以这么说,是因为它在工业生产、航空航天、军事等多个领域都有着广泛且重要的应用,并且应用范围还在不断拓展。从高端领域来看,石英的纯度要求极高,昨天的会议上,几位专家教授提到要达到4个9(99.99%)的纯度,而我的观点是,能达到5个9(99.999%)会更好。纯度越高的石英,在高科技领域的作用就越关键,尤其是在航空航天、军事等高端产品制造中。


再看中端产品,目前国内石英主要应用于电子产品、半导体材料、覆铜板材料等领域。但要充分利用好石英材料,加工环节确实存在不少难题,其中最核心的就是纯度控制。以球形硅微粉为例,它主要用于电子产品或芯片的塑封材料,对纯度要求极为苛刻,绝对不能引入污染物。


我们刚开始接触这类材料时,国内外许多大型专业企业都面临纯度不达标的问题。因此,在对球形硅微粉等材料进行改性时,企业都格外注重避免污染物带入。比如,所有设备的内部都需要做保护处理,像反应锅采用特种陶瓷材质、搅拌桨喷涂碳化钨等。这也是为什么国内直到2015年才慢慢推进石英、球形硅微粉等相关产品的规模化生产——正是因为深加工过程中存在诸多难点。不过目前,国内已经逐步攻克了这些问题。


www.188betkr.com :石英作为一种应用广泛的硬质粉体,其表面特性相对稳定,复合改性的技术难点主要在哪里?通沙是通过哪些工艺设计来攻克这些难点的?


张总:我们公司的核心业务之一,就是针对石英、硅微粉等材料进行表面改性处理。表面改性工艺较为复杂,需要通过多种无机材料和有机材料的组合,对无机粉体进行处理。改性的目的在于增强粉体与其他有机材料的相容性,同时提升材料的韧性、表面光洁度等性能。虽然我们是机械设备制造企业,但一直积极配合相关企业解决这些技术难题。


目前,我们已与国内多家高端企业开展合作研发,也不断联合科研院所在公司内进行实验。通沙已经定位为非矿行业深加工表面改性的试验基地,接触了大量新材料,除了石英、硅微粉,还有氧化铝、氮化硅、氮化铝等硬质材料。


经过总结发现,国内非矿材料中的硬质材料主要包括石英、硅灰石、硅微粉、氧化铝、氮化硅、氮化铝等,这些都是非矿材料中硬度极高的品类。常规的设备接触材料根本经不起这些硬质粉体的磨损,我们在公司做过多次实验:比如在反应锅中进行改性处理两三个批次后,金属材质的设备表面就会出现明显磨损,有的搅拌机甚至会磨损1公分。这不仅会损坏设备,磨损产生的金属碎屑还会混入改性粉体中,影响下游客户生产电子产品、电器等产品的导电性能。


因此,我们在设备设计上重点做了防磨损、防污染处理。目前国内95%以上生产石英、硅微粉、氧化铝等硬质材料的企业,都在采购我们的设备。


www.188betkr.com :我们了解到,贵公司研发的GX系列改性机专门适用于石英、硅微粉等硬质粉体,HEM高效混联式改性机也在行业内广受认可。这两类设备的核心技术优势分别是什么?它们在处理石英及多粉体复合改性时,相比传统设备有哪些提升?


张总:我们目前主推的两类改性设备,各有侧重。


一类是GX高效改性机,针对非矿材料中的硬质材料。这款设备的核心优势在于内部结构的专属设计,以及与非矿材料接触部分的全面保护处理:比如在设备筒体上粘贴氧化铝陶瓷片,对高速运转的搅拌桨喷涂碳化钨,同时对进料口、卸料口、锅盖反面等所有接触材料的部位,都做了防污染、防磨损处理。经过十多年对硬质材料加工的经验积累,这款设备在国内市场认可度很高,国内的龙头企业如苏州锦艺、江苏联瑞、浙江华飞、广东东超、安徽凯盛等,以及几十家中小客户都在使用。甚至同行遇到这类硬质材料加工的客户,也会推荐到我们公司。


另一类是HEM高效混联式改性机,适用范围更广泛,核心优势是针对多种无机材料的复合改性。我通过多年实践学习,已经接触了35种以上的非矿材料,从低端的碳酸钙,到常规的高岭土、滑石粉、氢氧化镁、氢氧化铝、云母等,都有深入研究。现在行业趋势已经从单一粉体改性,向多种材料插层改性发展,意味着国内的非矿材料发展向前迈进了一大步,这也是国际上正在研究的新课题——无机材料之间的插层复合改性,目前国内还处于起步探索阶段。我们公司的HEM高效混联式改性机就是针对多种无机材料的复合改性,目前已实现4种无机材料的复合改性。


复合改性的核心是实现不同材料的优势互补:比如有的材料是正方形、球形、菱形等不同形貌,有的比重轻重不同,有的粒径粗细有差异,通过复合改性可以让它们相互契合。之后再用有机硅烷偶联剂、钛酸酯、硬脂酸、硅油等有机或无机材料进行包覆,就能应用到高端产品中。


举两个实际案例:江西南昌奥特公司用滑石粉、超细碳酸钙、硫酸钡进行复合改性,产品用于阻燃材料领域;常州天富公司将钛白粉与高岭土复合改性,应用于涂料、油漆行业。钛白粉本身性能优良,但容易抱团,而高岭土是片状结构,能有效分散钛白粉,避免抱团现象,再通过偶联剂包覆后,加入涂料中分散效果极佳。


目前,我们也在与中国矿业大学、中国地质大学等高等院校合作,持续探索复合改性材料在高端产品中的应用。


www.188betkr.com :那么通沙在未来的技术研发上有哪些重点方向?是否会针对一些高难度的粉体改性需求,或是新兴应用领域布局新的设备产品?


张总:未来我们的研发重点,会紧跟非矿行业的发展趋势,让设备不断适配材料发展的需求。


目前,常规非矿材料的市场已经趋于饱和,很多企业家反映“生意难做”,核心问题不是利润高低,而是产品滞销。因此,研发高端新材料是行业的必然趋势。我们公司作为非矿行业深加工表面改性的试验基地,具备实验机、中试设备等优势,正在重点探索非矿材料的高端化、新兴化应用。


这里可以透露一些发展方向:除了民用、重工业的常规填料,我们正逐步向电子化领域推进。此前已经与两家企业合作,研发用于机器人、无人机的新材料。这类新材料有三个核心要求:一是轻量化,比如将无人机重量从10公斤减到5公斤,能显著节省能耗、提升续航;二是高强度,要抵御气流压力和阻力,这就需要通过精准的表面改性来实现;三是高表面光洁度,满足机器人、无人机等产品的外观和性能需求。


这类新材料在国内此前很少有人涉足,但现在已经有企业率先布局,我们也在与相关客户合作开展实验研发(具体工艺涉及保密)。我认为,非矿材料作为工业生产和日常生活中不可或缺的无机填料,发展前景非常广阔,关键在于定位——是做低端、中端还是高端产品。高端产品的附加值极高,有的可达几万元一吨,远超常规碳酸钙几百元一吨的利润。因此,未来我们会重点研发高端产品,推动非矿材料应用到更先进的领域。


www.188betkr.com :对于想要进入石英及无机粉体改性领域的企业,您从设备选择、工艺优化等方面有哪些建议?


张总:工艺优化需要结合具体材料特性来调整,而设备选择的核心是“适配性”。


非矿材料种类繁多,特性各异:有的是超细粉体、纳米粉体,有的是针状(如氢氧化镁、氢氧化铝,主要起补强作用),有的是球形(如球形硅微粉、球形碳酸钙,侧重表面光滑),有的是片状(如高岭土,用于涂料时,片状面积越大,附着力越强,越不容易脱落)。


因此,企业在选择设备时,必须根据材料的形貌、特性来定:比如处理球形非矿材料,不能破坏其球形结构,否则会适得其反;处理针状的氢氧化镁、氢氧化铝,不能打断其针状形态,否则会丧失补强功能。


我们的设备也一直在根据不同材料的特性持续改进、优化,目的就是让设备更好地适配非矿材料的发展,助力行业向更高质量方向推进。


www.188betkr.com :非常感谢张总接受我们的采访!


(www.188betkr.com 编辑整理/九思)

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