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富鑫奈米 開發奈米級粉粒設備與技術

堅持到底的競爭力 深耕工業基礎技術 - 系列文章13
2019-11-29
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富鑫奈米 開發奈米級粉粒設備與技術
(圖說: 富鑫奈米自主研發出奈米研磨分散設備,彌補市場缺口,降低臺灣奈米材料的開發成本)
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現代科技應用朝向奈米等級快速靠攏中,從食衣住行到尖端科技,都能找到奈米科技的相關應用。 富鑫奈米,鎖定奈米級材料開展新技術,實現創新科技夢想。

不說你不知道,奈米材料應用廣泛,已經在食衣住行生活中,扮演著不可或缺的重要角色。譬如:在飲食上,某些天然營養萃取物經過奈米化、親水化之後,做成健康飲品,比起粉末或藥錠,更能讓人體吸收。

在汽車隔熱紙裡,也散布著具有隔熱特性的奈米粉粒,小到肉眼看不見,近乎透明;或是汽車外表塗層中,運用奈米科技,讓表面形成極致平滑狀態;印表機使用的墨水材料,都能透過奈米技術,應用在高解析度噴頭上,讓列印品質更精緻。

奈米技術的發展,對於產業有著重大影響與貢獻,它所掀起的新革命,全球各國積極搶進,臺灣自然也不能缺席。

可是,新科技的發展,都需要完整供應鏈支持。以研發奈米材料來說,相較於先進國家已具備成熟產業鏈,臺灣卻只能倚靠進口德、日設備,缺少國產化設備支援,不但削弱產業研發能力,也難免陷入發展困境。

而成立短短不過13年的富鑫奈米,成功自主研發出奈米研磨分散設備,彌補市場缺口,讓國內廠商降低奈米材料的開發成本,也在富鑫奈米所提供獨有的軟硬整合Know How加值下,加速往成功之路邁進的腳步。富鑫奈米 開發奈米級粉粒設備與技術(圖說: 運用奈米研磨分散設備,可以將非奈米等級的材料,研磨至肉眼看不見的奈米級粉體,進而分散形成具備不沉澱特性的奈米分散液,也就是各種運用到奈米科技的工業原料)

整合物理及化學知識,改善粉體穩定性

富鑫奈米的技術之所以對研發奈米材料有極大貢獻,得從製造過程說起。奈米材料在均勻混合過程中,需要兩個關鍵技術:研磨分散設備以及分散劑配方。

運用奈米研磨分散設備,可以將非奈米等級的材料,研磨至肉眼看不見的奈米級粉體,進而分散形成具備不沉澱特性的奈米分散液,也就是各種運用到奈米科技的工業原料。

研磨粉體的原理,是透過一種直徑只有微米的小珠子,不斷來回撞擊粉體,藉由物理特性使之愈磨愈小,珠子本身材質必須非常堅硬。

富鑫奈米使用特殊陶瓷材質的珠子,除了確保與粉體在互相撞擊之下不會損壞,也能有效控溫、避免汙染,讓粉體最終磨成珠子的千分之一大小。由此可見,富鑫奈米已有能力做出達到精密研磨分散、具競爭力的國產尖端設備。

此外,奈米具有容易團聚的特性,一旦團聚,就不能稱為奈米級粉體,為了使其維持穩定的分散效果,富鑫奈米便在研磨分散過程中,加入特殊分散劑包覆粉體,避免團聚,這是技術關鍵所在。簡單比喻來說,就像搓湯圓時加入麵粉,包覆一層外衣,讓湯圓不會互相沾黏。

分散劑功能聽起來簡單,其實極有學問。因為不同的原料,要使用不同分散劑,加什麼、加多少、何時加?每個問題都是一種專業。從研磨分散設備到配方,這是一門需要同時結合物理與化學的專業技術,技術門檻高,缺一不可。

伴隨深耕基礎研究 從實驗室設備一路成長


富鑫奈米 開發奈米級粉粒設備與技術(圖說: 富鑫奈米致力基礎技術研發,集合各方面人才跨領域磨合,在兼具機械設備與奈米材料的知識背景下,驗證設備可行性)

材料一向是實現工業創新的必要關鍵,過去,關鍵設備與技術都掌握在國外大廠手中,臺灣業者只能從事後段加工,因此,在奈米材料研發上一直無法取得有效進展。

雖然,曾經有廠商試著研發設備,但光懂設備或機械不夠,還必須結合化學專業,否則難以深知箇中關鍵,成功者自然寥寥無幾。

在此限制下,國內廠商通常只有兩個選擇,其一是倚賴進口設備,缺乏生產技術;其二則是向國外進口奈米材料,並付出昂貴成本。

這是臺灣過去的處境,就像日韓貿易戰中的南韓一樣,一旦日本停止供應材料,等於斷了產業生路。因此,走出困境刻不容緩,而富鑫奈米便抓緊此時機、破殼而出。

關鍵人物正是富鑫奈米陳成家董事長,從研究所畢業之後的第一份工作,就是投入應用在半導體製程化學品裡的奈米材料分散技術研發,對這個行業早已知根摸底,更深知奈米材料未來發展潛力無窮,決定一舉跨進奈米研磨分散設備的研發。

為了避免重蹈前人的失敗路,富鑫奈米初期投入開發時,便集合來自機械、電機、電子等各方面人才,與化學背景出身的團隊密切合作,跨領域磨合,使其能夠在兼具機械設備與奈米材料的知識背景下,反覆嘗試,順利驗證設備可行性。

而伴隨富鑫奈米一路成長的,是對於深耕基礎技術的堅持。從初入市場,研發售價數十萬的小型實驗室設備開始,慢慢扎根、一路壯大,從零到有、從研發實驗級到商業化量產型,逐步造就出一臺造價千萬的設備。

陳成家表示,成功絕非偶然,在這十幾年間,公司除了致力基礎技術研發,也提供給學術與研究單位所需的實驗級設備,包括臺大、清大、交大、成大、工研院、中研院、核研所、台電綜合研究所、中油綠能研究所等學研單位,不僅是富鑫的客戶,更是設備品質保證的最佳見證者。

賣設備也賣Know how  為客戶創造雙贏

雖補足了關鍵設備的缺口,但陳成家的眼光不止於此。奈米科技所引發的產業新革命,未來真正具有價值的,是能夠發展出無限應用的奈米分散液。

陳成家舉例:像印表機售價不高、使用年限長,無法為製造商創造利潤,真正能創造價值的是墨水耗材。奈米分散液的角色就像墨水,種類無限繁多,又能創造出各種不同用途,是主要獲利來源。

因此,除了設備開發,富鑫也提供客戶生產技術Know How、協助開發奈米分散液、降低研發門檻。譬如:如何使用設備、化學配方、量產製程等,並發展出獨有的「軟硬整合」解決方案,在市場上形成差異化。

陳成家認為,僅憑單一技術無法真正服務客戶,必須了解其痛點,根據需求調整設計,才能站穩市場,讓客戶棄進口設備,投入國產設備懷抱,創造互利互惠的雙贏局面。

國產技術做後盾,為客戶解開技術掣肘困境

陳成家分析,以日本來說,無論奈米材料設備或技術都非常成熟,20多年前就開始將硬軟體技術進口到其他國家。「假如我們沒有這種設備,在奈米技術的發展,就會落後日本2、30年。」陳成家說。因此,唯有深耕技術,才能走出自己的路。富鑫奈米 開發奈米級粉粒設備與技術(圖說: 富鑫除了設備開發,也提供客戶生產技術Know How、協助開發奈米分散液、降低研發門檻)

尤其如今產業大打奈米科技戰,若缺少關鍵的奈米研磨分散設備以及分散液材料,不僅無法突破技術障礙,也會受國外廠商掣肘。

陳成家舉例:「我們的客戶中,有一家是友達集團旗下的特用化學材料廠商,負責生產LCD黑色光阻,這是一種用於液晶電視螢幕製造過程中所需的關鍵材料。」

過去,生產黑色光阻所需要的奈米黑色膏分散液,大多從日本進口,在國內進行簡單後加工,廠商製造成本高,產品設計也大受限制。

然而,十年前,這間特用化學材料廠開始與富鑫奈米合作,從初期採購實驗型設備,不斷投入測試,到後期開始置入量產型設備大量生產。近年來,已經成功生產出媲美日本技術的黑色光阻,降低一半以上的製造成本,更解決原料技術命脈被捏在國外大廠手中的困境。而這間材料廠也成功打進正大力扶植面板產業的中國市場,創造出高額利潤。

從小型實驗室等級設備一路開發到大型量產等級設備,富鑫奈米未來營收上看億元,這對於一間員工不到十人,成立僅有十數年的企業來說相當不容易。而對於未來產業發展,陳成家也相當有信心,在設備與技術都到位的情況下,就看市場應用端如何創造市場大餅、開拓更大商機。

奈米研磨分散設備簡介
定義:將微米級的粒子或是聚集的奈米粒子研磨及分散至奈米級的機器設備
特色:採用特殊分散劑包覆奈米粉體,避免團聚。適用微米研磨介質,零件使用特殊陶瓷材質,能有效控溫避免污染,人機界面控制操作方便安全
影響:傳統研磨分散機及技術,無法獲得分散性良好之奈米級粒子,富鑫奈米的設備可克服此缺點
市場成就:整合奈米材料研磨分散設備、分散技術、粉體改質、粒徑分析及材料應用等優勢能力,提供客戶在奈米材料研磨分散技術上所需完整解決方案
研發困境:國內產業鏈不完整,上游精密零組件及原材料仍依賴國外進口

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