中國粉體網(wǎng)訊 先進陶瓷是采用高度精選或合成的原料,，具有精確控制的化學(xué)組成,，按照便于控制的制造技術(shù)加工、便于進行結(jié)構(gòu)設(shè)計,，并且有優(yōu)異特性的陶瓷,。由于其特定的精細結(jié)構(gòu)和其高強、高硬,、耐磨,、耐腐蝕、耐高溫、導(dǎo)電,、絕緣,、磁性、透光,、半導(dǎo)體以及壓電,、鐵電、聲光,、超導(dǎo),、生物相容等一系列優(yōu)良性能，被廣泛應(yīng)用于國防,、化工,、冶金、電子,、機械,、航空、航天,、生物醫(yī)學(xué)等國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域,。目前，全球范圍內(nèi)先進陶瓷技術(shù)快速進步,、應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬及市場穩(wěn)定增長的發(fā)展趨勢較明顯,。
1 國外先進陶瓷的發(fā)展現(xiàn)狀
美國：重點發(fā)展高溫結(jié)構(gòu)陶瓷，目前在航天技術(shù),、航空器,、核工程、汽車,、醫(yī)療設(shè)備及機械動力等領(lǐng)域處于大范圍使用階段。從2000年開始,，美國先進陶瓷協(xié)會和美國國家能源部聯(lián)合資助并實施了為期20年的美國先進陶瓷發(fā)展計劃,，預(yù)期目標是：到2020年，先進陶瓷以其優(yōu)越的高溫性能,、可靠性以及其他獨特性能,，成為一種經(jīng)濟適用的首選材料，并廣泛應(yīng)用于節(jié)能環(huán)保,、新一代信息技術(shù),、生物醫(yī)藥、高端裝備制造,、新能源和新能源汽車等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中,，需求者根據(jù)應(yīng)用要求可以選擇使用具有優(yōu)越性價比的先進陶瓷產(chǎn)品。美國國家航空和宇航局（NASA）在結(jié)構(gòu)陶瓷的開發(fā)和加工技術(shù)方面實施了大規(guī)模的研究與發(fā)展計劃，重點對航空發(fā)動機,、民用熱機中的關(guān)鍵閉環(huán)實現(xiàn)陶瓷替代,，同時對納米陶瓷涂層、生物醫(yī)學(xué)陶瓷和光電陶瓷的研究,、產(chǎn)業(yè)化進行資助,。
日本：近年來，日本將先進陶瓷作為戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),，將其看作是決定未來國際競爭力的高科技產(chǎn)業(yè),，不斷加大投資力度。在電子陶瓷,、光導(dǎo)纖維,、高韌性陶瓷等先進陶瓷材料方面，日本均處于領(lǐng)先地位,。日本生產(chǎn)的先進陶瓷敏感元件已占據(jù)國際市場主要份額,，包括熱敏、壓敏,、磁敏,、氣敏、光敏等在內(nèi)的各種先進陶瓷產(chǎn)品壟斷著大部分市場,；在泡沫陶瓷,、超塑性陶瓷、塑膠復(fù)合陶瓷以及各種先進陶瓷材料與陶瓷部件研發(fā),，高性能陶瓷電池,、陶瓷發(fā)動機等研發(fā)開發(fā)方面，均處于領(lǐng)先地位,。
歐盟：歐盟各國以功能陶瓷和高溫結(jié)構(gòu)陶瓷為主要研究對象,，目前研究的重點為發(fā)電設(shè)備中應(yīng)用的新型材料技術(shù)，如陶瓷活塞蓋,、排氣管里襯,、渦輪增壓轉(zhuǎn)子及燃氣輪轉(zhuǎn)子等。此外,，歐盟部分國家在先進陶瓷機械,、裝備方面優(yōu)勢明顯。
2 先進陶瓷材料的應(yīng)用趨勢
1）高端陶瓷粉體技術(shù)
配方,、配料是制造先進陶瓷主要的核心技術(shù)之一,，也是先進陶瓷產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。目前我國對陶瓷粉料的制備還未引起足夠的重視,，多種陶瓷粉料尚無專業(yè)化生產(chǎn)企業(yè),，例如：高純氧化鋁粉,，日本企業(yè)99.99%氧化鋁粉燒結(jié)溫度只需1300℃，而國內(nèi)需要到1600℃以上,；高純氮化硅粉仍受到日本UBE和德國H.C.Stark的限制,，國內(nèi)企業(yè)在粉料質(zhì)量上仍存在較大的波動。同時,，粉體的高效分散技術(shù)也與發(fā)達國家存在較大差距,。在國內(nèi)企業(yè)發(fā)展高端陶瓷粉體制備技術(shù)和能力后，替代國外企業(yè)潛力巨大,。
2）結(jié)構(gòu)陶瓷
結(jié)構(gòu)陶瓷主要材料有氮化硅,、碳化硅、二氧化鋯,、碳化硼,、二硼化鈦、氧化鋁和賽隆等,。其優(yōu)異的特性表現(xiàn)為高強度,、高硬度、高的彈性模量,、耐高溫,、耐磨損、耐腐蝕,、抗氧化,、抗熱震等，因而在許多場合逐漸取代昂貴的超高合金鋼或被應(yīng)用到金屬材料根本無法勝任的場合,，如發(fā)動機氣缸套,、軸瓦、密封圈,、陶瓷切削刀具等,。
3）電子陶瓷
電子陶瓷是先進陶瓷中較為成熟的技術(shù)產(chǎn)品，大約占先進陶瓷市場份額的65％,。主要用于芯片,、電容、集成電路封裝,、傳感器、絕緣體,、鐵磁體,、壓電陶瓷、半導(dǎo)體,、超導(dǎo)等,。主要材料有鈦酸鋇,、氧化鋅、鈦鋯酸鉛,、鈮酸鋰,、氮化鋁、二氧化鋯和氧化鋁等,。隨著信息化產(chǎn)業(yè),、電子消費產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，工業(yè)用電子產(chǎn)品,、消費電子產(chǎn)品將保持快速發(fā)展趨勢,，對電子陶瓷的需求巨大，預(yù)計到2020年全球電子陶瓷需求將突破400億美元,。
（來源：日本礙子）
4）生物陶瓷
生物陶瓷除用于測量,、診斷、治療外,，主要是作為生物硬組織的代用材料,，可應(yīng)用在骨科、整形外科,、口腔外科,、心血管外科、眼科,、耳喉鼻科及普通外科等各個方面,。生物醫(yī)用材料目前已成為各國科學(xué)家競相研究和開發(fā)的熱點，國內(nèi)生物醫(yī)學(xué)材料和制品70～80%依賴進口,，并基本屬于仿制,，我國的生物醫(yī)用材料在全球的市場份額僅占2%，產(chǎn)品技術(shù)水平大多處于初級階段,。伴隨社會人口老齡化,，到2020年，我國將大約需要人工關(guān)節(jié)80萬套/年,、血管支架160萬個/年,、眼內(nèi)人工晶體140萬個/年，對生物陶瓷材料需求將大幅增加,。
（來源：國瓷材料）
5）節(jié)能環(huán)保和新能源領(lǐng)域用先進陶瓷
隨著經(jīng)濟高速發(fā)展,、能源需求迅速增加，工業(yè)及生活廢棄物巨量產(chǎn)生,，能源節(jié)約和環(huán)境保護已經(jīng)成為國際社會日益關(guān)心的重大問題,。在能源匱乏和環(huán)境惡化日益嚴重的情況下，先進,、高效節(jié)能環(huán)保技術(shù)得以實現(xiàn)的節(jié)能蓄熱式熱力垃圾焚燒爐和冶煉行業(yè)節(jié)能蓄熱室用蜂窩陶瓷,、熱氣體凈化領(lǐng)域和水處理領(lǐng)域用的陶瓷膜及裝備,、特高壓交流輸電技術(shù)與裝備用的系列超/特高壓懸式瓷絕緣子、蓄熱換熱用的碳化硅陶瓷部件,、光伏產(chǎn)業(yè)用系列陶瓷制品都將會獲得難得的發(fā)展契機,。
（來源：日本礙子）
6）航空航天陶瓷
航空航天陶瓷應(yīng)用主要涉及到直升機用防彈裝甲陶瓷、飛機剎車盤材料,、衛(wèi)星電池用陶瓷隔膜材料,、紅外隱身/偽裝涂料、陶瓷軸承,、導(dǎo)彈用陶瓷天線罩材料等,。目前在航空航天中的應(yīng)用研究主要集中在火箭噴嘴的耐熱材料，太空飛船的隔熱瓦,，復(fù)合工程陶瓷材料以及宇宙飛船的觀察窗涂層等,，尤其是對具有輕質(zhì)耐熱耐燒蝕高熔點高強度的陶瓷纖維的研制開發(fā)較為關(guān)注。
（來源：網(wǎng)絡(luò)）
7）納米陶瓷
近年來納米陶瓷倍受人們關(guān)注,。當所選用的原料以及成材后晶粒達到納米尺度時,，將為陶瓷材料的制備科學(xué)、陶瓷學(xué),、陶瓷工藝以及最終的材料性能帶來突變,，從而開拓陶瓷材料更廣泛的用途。目前制備的納米陶瓷粉體有：Al2O3,、ZrO2,、SiO2、Si2N,、SiC,、BaTiO3、TiO2等,。納米陶瓷的研制,，帶動了一些新的快速燒結(jié)設(shè)備的開發(fā)，如真空燒結(jié)工藝,、微波燒結(jié)工藝和等離子燒結(jié)技術(shù)（SPS）等,。
8）低膨脹陶瓷
熱膨脹系數(shù)絕對值小于２×10-6／℃的材料稱為低膨脹材料，膨脹系數(shù)接近于零的材料為超低膨脹材料,。低膨脹陶瓷,，特別是零膨脹陶瓷或負膨脹陶瓷，可作為發(fā)動機主件,，航空材料葉片,，爐具墊片，電路基片,，天文鏡坯及天線罩,，高溫觀察窗，精密計量等器件,，載體及過濾器,，核廢料固定化，封接材料等高技術(shù)材料,。
小結(jié)
作為基礎(chǔ)原材料和核心部件的先進陶瓷,，在國家大力發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的機遇中，將會迎來廣闊的應(yīng)用和市場前景,。
參考資料：
張偉儒等.先進陶瓷材料研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢.中材高新材料股份有限公司
宋濤等.國內(nèi)外先進陶瓷發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢.山東工業(yè)陶瓷研究設(shè)計院有限公司
張文毓.先進陶瓷材料的研究與應(yīng)用.中國船舶重工集團公司第七二五研究所
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