中國粉體網(wǎng)訊 2023年12月20日,，由中國粉體網(wǎng)主辦的“2023第六屆新型陶瓷技術(shù)與產(chǎn)業(yè)高峰論壇”在湖北宜昌成功召開,！在大會(huì)期間，中國粉體網(wǎng)邀請到多位專家學(xué)者做客“對話”欄目,，與各位專家大咖就行業(yè)前沿技術(shù),、研究熱點(diǎn),、科技成果轉(zhuǎn)化及行業(yè)發(fā)展前景等方面進(jìn)行了訪談交流。本期為您分享的人物專訪是來自清華大學(xué)的潘偉教授,。
中國粉體網(wǎng)：潘教授,，陶瓷材料最早是如何走進(jìn)工業(yè)舞臺的？
潘教授：陶瓷材料,，這里指工業(yè)陶瓷,，或者叫做高技術(shù)陶瓷，最早是在19世紀(jì)末期,，由法國人發(fā)現(xiàn)陶瓷具有很好的絕緣性,。但是真正應(yīng)用的應(yīng)該是德國的博世，博世在20世紀(jì)初的時(shí)候,，用陶瓷來做汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的火花塞,。
二戰(zhàn)之前的很長一段時(shí)間，在材料領(lǐng)域比較活躍的還是各種金屬材料和合金,，這個(gè)時(shí)候雖然有一些陶瓷材料,，比如絕緣材料在一些工業(yè)領(lǐng)域有應(yīng)用，但還是相對較少,，陶瓷材料真正進(jìn)入到工業(yè)領(lǐng)域以及現(xiàn)代科技領(lǐng)域中,，應(yīng)該是在上個(gè)世紀(jì)的50年代。自50年代開始,，各種功能陶瓷,，像壓電陶瓷、鐵電陶瓷,，耐腐蝕耐高溫陶瓷等逐步進(jìn)入到電子,、無線電通訊、化工機(jī)械等領(lǐng)域中,。我印象很深的是在童年時(shí)期,，那個(gè)時(shí)候的有線廣播用的是舌簧喇叭，它的核心部分是壓電陶瓷片,，那時(shí)候舌簧喇叭的音質(zhì)不是很好,，但是它作為一種從城市傳播到農(nóng)村的有線廣播系統(tǒng)還是發(fā)揮著重要的作用。
工業(yè)陶瓷大量的進(jìn)入現(xiàn)代社會(huì)應(yīng)用,，是在上個(gè)世紀(jì)的70年代以后,，首先有代表性的是美國軍方，他們把高技術(shù)陶瓷,，氮化硅,、碳化硅、氧化鋁用在一些武器系統(tǒng),、飛機(jī),、艦船里。一個(gè)標(biāo)志性的高技術(shù)陶瓷在工業(yè)上的應(yīng)用和發(fā)展是在上個(gè)世紀(jì)的80年代,，在1985年開始興起了全世界的陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)熱,，人們發(fā)現(xiàn)許多特種陶瓷材料具有很多優(yōu)異的性能，如質(zhì)輕,，高硬高強(qiáng),、耐高溫,、耐腐蝕、隔熱節(jié)能,，人們認(rèn)為它可以取代金屬做成全陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī),，所以時(shí)候興起了全球的陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)熱，世界上有很多的科學(xué)家都投入到陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)領(lǐng)域中,。代表性的陶瓷材料有氮化硅、氧化鋯,，氧化鋁,，還有氧化鋯增韌氧化鋁等,，大家發(fā)現(xiàn)可以用陶瓷材料做汽車發(fā)動(dòng)機(jī)以及一些機(jī)械的零部件,。但是,，由于陶瓷材料固有的脆性或者災(zāi)難性破環(huán)等致命性缺陷,，在經(jīng)歷了十年的全球陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)研究熱后于1995年宣告了失敗,。但是,，十年陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)研究熱潮推動(dòng)了高技術(shù)陶瓷材料,、特別是結(jié)構(gòu)陶瓷材料的高速發(fā)展,。
給我留下深刻印象的是,，在上個(gè)世紀(jì)的80年代我正在日本留學(xué)期間,，1988年名古屋世界陶瓷博覽會(huì)的時(shí)，日本人曾經(jīng)用陶瓷做了一套交響樂器,，所有的樂器像各種號,、管、提琴等樂器都是用陶瓷材料做的,。那時(shí)候就給大家?guī)砗艽蟮恼鸷�,，發(fā)現(xiàn)陶瓷居然可以做各種各樣的東西。
當(dāng)今時(shí)代,，我們的陶瓷做的越來越好，陶瓷材料在電子行業(yè),，特別是信息產(chǎn)業(yè)被廣泛應(yīng)用。在電子行業(yè)中可以用陶瓷來做微型的片式電容器,、電感,、電阻、濾波器,、天線等,。自80年代至今,，陶瓷材料有了飛速的發(fā)展,，隨著技術(shù)的進(jìn)步,，我們很多裝備也越來越好�,，F(xiàn)在高技術(shù)陶瓷在電子、信息,、化工,、機(jī)械,、航空航天、生物醫(yī)用等非常多的領(lǐng)域中發(fā)揮著重要的作用,。
中國粉體網(wǎng)：您能否介紹一些先進(jìn)陶瓷在高科技領(lǐng)域的典型應(yīng)用,。
潘教授：在高科技領(lǐng)域中，像航空航天的飛行器,，它外部要求耐高溫,、隔熱，部分金屬材料是不能勝任的，所以必須用陶瓷,。像火箭的尾噴管,，以及上個(gè)世紀(jì)美國開發(fā)的航天飛機(jī)，發(fā)射出去還能夠再返回,，它的外面就要貼一層陶瓷,，返回艙里邊的窗口不能夠用我們常用的玻璃，要用透明陶瓷,，因?yàn)橥该魈沾煽梢阅透邷�,。先進(jìn)陶瓷在電子行業(yè)中的應(yīng)用就非常多了，比如我們的手機(jī),、計(jì)算機(jī)，可以說有將近80%以上的元器件都是陶瓷做的,。
中國粉體網(wǎng)：您所在的新型陶瓷與精細(xì)工藝國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在我國乃至全球陶瓷材料研究方面具有引領(lǐng)作用,，您能否介紹一下實(shí)驗(yàn)室以及取得的成就,。
潘教授：清華大學(xué)新型陶瓷與精細(xì)工藝國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室從事陶瓷材料研究起源于上個(gè)世紀(jì)的50年代,，特別是70年代以來開始全力從事陶瓷材料研究。那個(gè)時(shí)候我們率先開發(fā)了高壓鈉燈用的透明氧化鋁陶瓷燈管,、具有劃時(shí)代意義的氮化硅陶瓷刀具以及各種陶瓷材料,。
新型陶瓷與精細(xì)工藝國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室是1991年由國家計(jì)委支持籌建，1995年正式被國家驗(yàn)收,。實(shí)驗(yàn)室經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展,，在高性能結(jié)構(gòu)陶瓷材料、電子陶瓷材料,，生物醫(yī)用陶瓷材料,，核反應(yīng)堆用陶瓷材料、環(huán)境陶瓷等領(lǐng)域取得了優(yōu)異成就,。例如自上個(gè)世紀(jì)的80年代起,，清華大學(xué)率先與廣東風(fēng)華高科開展了片式元器件的合作研究。通過國家“863”及公關(guān)項(xiàng)目支持，在片式元器件方面,，取得了很多有代表性的和有歷史意義的進(jìn)展,。
國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室發(fā)展到今天，取得了非常多的成果,。獲得13項(xiàng)國家自然科學(xué)獎(jiǎng),、國家發(fā)明獎(jiǎng)、國家進(jìn)步獎(jiǎng)等,。同時(shí)我們的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室也先后產(chǎn)生了4位院士,，還培養(yǎng)了一大批國內(nèi)外優(yōu)秀的青年人才。目前清華大學(xué)的新型陶瓷與精細(xì)工藝國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研究主要包括應(yīng)用在機(jī)械工程,、航空航天、國防軍工等領(lǐng)域的高性能結(jié)構(gòu)陶瓷材料,；信息功能陶瓷材料及元器件,；生物醫(yī)用陶瓷材料，核反應(yīng)堆材料,，新能源材料等,。清華大學(xué)新型陶瓷與精細(xì)工藝國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室是在世界上非常有影響力的，我們連續(xù)十幾年在美國陶瓷學(xué)報(bào),、歐洲陶瓷學(xué)報(bào)上發(fā)表論文排名第一,。
中國粉體網(wǎng)：請您分析一下當(dāng)今全球先進(jìn)陶瓷行業(yè)的競爭格局，以及世界主要陶瓷產(chǎn)區(qū)的發(fā)展特色,。
潘教授：從全球來看,，在產(chǎn)業(yè)這個(gè)領(lǐng)域日本應(yīng)該是排第一的，日本在全陶瓷領(lǐng)域中都做得非常好,。在一些尖端應(yīng)用領(lǐng)域中,，像美國、德國,、歐洲在某些領(lǐng)域中他們也是做的不錯(cuò)的,。但總的產(chǎn)業(yè)鏈，總的產(chǎn)業(yè)覆蓋面上來說,，我認(rèn)為還是日本的陶瓷做的非常好,，日本有很多非常有名的陶瓷企業(yè),。
中國粉體網(wǎng)：目前我國先進(jìn)陶瓷產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀如何,？短板有哪些,？對此您有何建議？
潘教授：先進(jìn)陶瓷產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和國家總體工業(yè)水平是有關(guān)的，我們國家在近20年中發(fā)展的非�,？�,，一方面得益于國家科技人員的貢獻(xiàn),，另一方面是引進(jìn)技術(shù)。所以我們國家現(xiàn)在高技術(shù)陶瓷方面的產(chǎn)業(yè)非常多,，發(fā)展的速度也很快,，但是和世界先進(jìn)水平相比還是有一定的差距。這個(gè)差距很大一部分是來源于我們的原料粉體,，所以我們的粉體研究與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用,，還有我們信息平臺---粉體網(wǎng)，還任重道遠(yuǎn),。
我的建議是要加強(qiáng)科研,，加強(qiáng)科研和產(chǎn)業(yè)的合作。我現(xiàn)在非常深刻的感受到我們要把陶瓷粉體做好,，而且我們的粉體行業(yè)應(yīng)該和我們的陶瓷生產(chǎn)行業(yè)開展充分的溝通交流,，把陶瓷生產(chǎn)部門的需求轉(zhuǎn)化到粉體生產(chǎn)中,，我們長期以來粉體生產(chǎn)與陶瓷制備是兩張皮,，合不在一起。對比日本的陶瓷與粉體產(chǎn)業(yè),，覺得我們的差距是在這個(gè)地方,，我們的粉體要追趕上日本、德國,，還需要做很大的努力。
中國粉體網(wǎng)：非常感謝潘教授
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/葉子）
注：圖片非商業(yè)用途,，存在侵權(quán)告知?jiǎng)h除,！
