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先進(jìn)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(jìn)行結構設計，并且有優(yōu)異特性的陶瓷。由于其特定的精細結構和其高強、高硬、耐磨、耐腐蝕、耐高溫、導電、絕緣、磁性、透光、半導體以及壓電、鐵電、聲光、超導、生物相容等一系列優(yōu)良性能，被廣泛應用于國防、化工、冶金、電子、機械、航空、航天、生物醫學(xué)等國民經(jīng)濟的各個(gè)領(lǐng)域。目前，全球范圍內先進(jìn)陶瓷技術(shù)快速進(jìn)步、應用領(lǐng)域不斷拓寬及市場(chǎng)穩定增長(cháng)的發(fā)展趨勢較明顯。
國外先進(jìn)陶瓷的發(fā)展現狀
美國：重點(diǎn)發(fā)展高溫結構陶瓷，目前在航天技術(shù)、航空器、核工程、汽車(chē)、醫療設備及機械動(dòng)力等領(lǐng)域處于大范圍使用階段。從2000年開(kāi)始，美國先進(jìn)陶瓷協(xié)會(huì )和美國國家能源部聯(lián)合資助并實(shí)施了為期20年的美國先進(jìn)陶瓷發(fā)展計劃，預期目標是：到2020年，先進(jìn)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，并廣泛應用于節能環(huán)保、新一代信息技術(shù)、生物醫藥、高端裝備制造、新能源和新能源汽車(chē)等戰略性新興產(chǎn)業(yè)中，需求者根據應用要求可以選擇使用具有優(yōu)越性?xún)r(jià)比的先進(jìn)陶瓷產(chǎn)品。美國國家航空和宇航局（NASA）在結構陶瓷的開(kāi)發(fā)和加工技術(shù)方面實(shí)施了大規模的研究與發(fā)展計劃，重點(diǎn)對航空發(fā)動(dòng)機、民用熱機中的關(guān)鍵閉環(huán)實(shí)現陶瓷替代，同時(shí)對納米陶瓷涂層、生物醫學(xué)陶瓷和光電陶瓷的研究、產(chǎn)業(yè)化進(jìn)行資助。
日本：近年來(lái)，日本將先進(jìn)陶瓷作為戰略性產(chǎn)業(yè)，將其看作是決定未來(lái)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、光導纖維、高韌性陶瓷等先進(jìn)陶瓷材料方面，日本均處于領(lǐng)先地位。日本生產(chǎn)的先進(jìn)陶瓷敏感元件已占據國際市場(chǎng)主要份額，包括熱敏、壓敏、磁敏、氣敏、光敏等在內的各種先進(jìn)陶瓷產(chǎn)品壟斷著(zhù)大部分市場(chǎng)；在泡沫陶瓷、超塑性陶瓷、塑膠復合陶瓷以及各種先進(jìn)陶瓷材料與陶瓷部件研發(fā)，高性能陶瓷電池、陶瓷發(fā)動(dòng)機等研發(fā)開(kāi)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構陶瓷為主要研究對象，目前研究的重點(diǎn)為發(fā)電設備中應用的新型材料技術(shù)，如陶瓷活塞蓋、排氣管里襯、渦輪增壓轉子及燃氣輪轉子等。此外，歐盟部分國家在先進(jìn)陶瓷機械、裝備方面優(yōu)勢明顯。
先進(jìn)陶瓷材料的應用趨勢
1、高端陶瓷粉體技術(shù)
配方、配料是制造先進(jìn)陶瓷核心技術(shù)之一，也是先進(jìn)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(wú)專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)企業(yè)，例如：高純氧化鋁粉，日本企業(yè) 99 . 99 ％氧化鋁粉燒結溫度只需 13O0oC ，而國內需要到 16000C 以上；高純氮化硅粉仍受到日本 UBE 和德國日． C . Stark 的限制，國內企業(yè)在粉料質(zhì)量上仍存在較大的波動(dòng)。同時(shí)，粉體的高效分散技術(shù)也存在較大差距。在國內企業(yè)發(fā)展高端陶瓷粉體制備技術(shù)和能力后，潛力巨大。
2、結構陶瓷
結構陶瓷材料有氮化硅、碳化硅、氧化錯、碳化硼、二硼化欽、氧化鋁和賽隆等，其特性表現為高強度、高硬度、高彈性模量、耐高溫、耐磨損、耐腐蝕、抗氧化、抗熱震等，因而在一些場(chǎng)合逐漸取代昂貴的超高合金鋼或被應用到金屬材料根本無(wú)法勝任的場(chǎng)合，如發(fā)動(dòng)機氣缸套、軸瓦、密封圈、切削刀具等。
3、電子陶瓷
電子陶瓷是先進(jìn)陶瓷中較為成熟的技術(shù)產(chǎn)品，大約占先進(jìn)陶瓷市場(chǎng)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、半導體、超導等。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(zhù)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，預計到2020年全球電子陶瓷需求將突破400億美元。
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(gè)方面。生物醫用材料目前已成為各國科學(xué)家競相研究和開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)，國內生物醫學(xué)材料和制品70～80%依賴(lài)進(jìn)口，并基本屬于仿制，我國的生物醫用材料在全球的市場(chǎng)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(huì )人口老齡化，到2020年，我國將大約需要人工關(guān)節80萬(wàn)套/年、血管支架160萬(wàn)個(gè)/年、眼內人工晶體140萬(wàn)個(gè)/年，對生物陶瓷材料需求將大幅增加。
5、節能環(huán)保和新能源領(lǐng)域用先進(jìn)陶瓷
隨著(zhù)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，能源節約和環(huán)境保護已經(jīng)成為國際社會(huì )日益關(guān)心的重大問(wèn)題。在能源匱乏和環(huán)境惡化日益嚴重的情況下，先進(jìn)、高效節能環(huán)保技術(shù)得以實(shí)現的節能蓄熱式熱力垃圾焚燒爐和冶煉行業(yè)節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(huì )獲得難得的發(fā)展契機。
6、航空航天陶瓷
航空航天陶瓷應用主要涉及到直升機用防彈裝甲陶瓷、飛機剎車(chē)盤(pán)材料、衛星電池用陶瓷隔膜材料、紅外隱身/偽裝涂料、陶瓷軸承、導彈用陶瓷天線(xiàn)罩材料等。目前在航空航天中的應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，復合工程陶瓷材料以及宇宙飛船的觀(guān)察窗涂層等，尤其是對具有輕質(zhì)耐熱耐燒蝕高熔點(diǎn)高強度的陶瓷纖維的研制開(kāi)發(fā)較為關(guān)注。
7、納米陶瓷
近年來(lái)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(shí)，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(lái)突變，從而開(kāi)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(dòng)了一些新的快速燒結設備的開(kāi)發(fā)，如真空燒結工藝、微波燒結工藝和等離子燒結技術(shù)（SPS）等。
8、低膨脹陶瓷
熱膨脹系數絕對值小于２×10-6/℃的材料稱(chēng)為低膨脹材料，膨脹系數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(dòng)機主件，航空材料葉片，爐具墊片，電路基片，天文鏡坯及天線(xiàn)罩，高溫觀(guān)察窗，精密計量等器件，載體及過(guò)濾器，核廢料固定化，封接材料等高技術(shù)材料。
小結
作為基礎原材料和核心部件的先進(jìn)陶瓷，在國家大力發(fā)展戰略性新興產(chǎn)業(yè)的機遇中，將會(huì )迎來(lái)廣闊的應用和市場(chǎng)前景。
