淺析先進(jìn)陶瓷材料的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

孫彬

摘 要：隨著現(xiàn)階段各種高新技術(shù)日新月異的發(fā)展，先進(jìn)陶瓷材料已經(jīng)成為了新材料領(lǐng)域中的翹楚，也是很多技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域需要用到的關(guān)鍵材料，受到了很多發(fā)達(dá)國家和工業(yè)化企業(yè)的極大關(guān)注，先進(jìn)材料的發(fā)展以及應(yīng)用也在很大程度上對于工業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步產(chǎn)生一定的影響。本文旨在探討先進(jìn)陶瓷材料的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：工業(yè) 陶瓷材料 先進(jìn) 研究 環(huán)保 發(fā)達(dá)國家

中圖分類號：TQ174.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）09（c）-0217-02

隨著先進(jìn)陶瓷的各種優(yōu)勢越來越明顯，很多自動化控制、人工智能、電子智能技術(shù)領(lǐng)域都需要先進(jìn)陶瓷的入駐，可以說，先進(jìn)陶瓷的市場產(chǎn)量和覆蓋范圍已經(jīng)發(fā)展到了一個不可忽視的階段。

1 先進(jìn)陶瓷的具體應(yīng)用以及性能優(yōu)勢對比

先進(jìn)陶瓷，根據(jù)各自的優(yōu)點(diǎn)以及應(yīng)用范圍，大體可以分為兩大類，也就是功能陶瓷和結(jié)構(gòu)陶瓷，具體的應(yīng)用范圍以及性能優(yōu)勢，如表1所示。

2 國內(nèi)外對于先進(jìn)陶瓷材料的研究現(xiàn)狀

2.1 國外對于先進(jìn)陶瓷材料的研究現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，全球各個國家對于先進(jìn)陶瓷材料進(jìn)行研究應(yīng)用的趨勢越來越明顯。

舉例來說，以美國和日本為代表，在對于先進(jìn)陶瓷材料的研究和應(yīng)用方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于其他國家。美國的宇航局和航空局大規(guī)模的應(yīng)用了先進(jìn)陶瓷。比如說在航空發(fā)動機(jī)上用陶瓷來替代其他材料；提出了關(guān)于先進(jìn)陶瓷的多個計劃，在每年對于先進(jìn)材料的研究和應(yīng)用上，投入多達(dá)35億美元。這些都是為了提高他們在國際上的綜合競爭能力。而日本也提出了對于先進(jìn)陶瓷研究和開發(fā)的一項計劃，名曰“月光計劃”，另外，歐盟各國尤其是以工業(yè)聞名的德國，都對先進(jìn)陶瓷進(jìn)行了研究和開發(fā)，法國也緊隨其后，主要集中在對新能源材料進(jìn)行重點(diǎn)的研究和突破。

綜合來說，這些發(fā)達(dá)國家，比如美國、日本、歐盟，它們在先進(jìn)陶瓷領(lǐng)域每年的平均增長率高達(dá)12%，其中歐盟較為領(lǐng)先，多達(dá)15%～18%，美國則是9.29%，日本是7.2%。現(xiàn)階段，全球先進(jìn)陶瓷的最大市場集中在美國和日本，其次就是歐盟國家，甚至可以說，先進(jìn)陶瓷在發(fā)達(dá)國家更加受到重視和人們的歡迎。

2.2 國內(nèi)對于先進(jìn)陶瓷材料的研究現(xiàn)狀

如圖1，在20世紀(jì)80、90年代，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，很多現(xiàn)代的陶瓷工藝和理論，在實(shí)際的陶瓷制備過程中得到了廣泛的應(yīng)用。總體來說，先進(jìn)陶瓷的發(fā)展上升到了一個全新的階段。進(jìn)入21世紀(jì)之后，對于先進(jìn)陶瓷的研究得到了政府和各個研究院所的極大關(guān)注。從1995年至2015年間，我國的先進(jìn)陶瓷產(chǎn)業(yè)可以說是進(jìn)入了一個高速發(fā)展的時期，2015年的總產(chǎn)值已經(jīng)超過了450億元。

近幾年，我國對于先進(jìn)陶瓷的研究也是不斷的注入財力和物力，但是其總體水平和發(fā)達(dá)國家家，尤其是日本、美國、法國、德國對比，還是存在著一定的差距。

3 先進(jìn)陶瓷材料的發(fā)展趨勢

3.1 理論對應(yīng)實(shí)踐

我們需要研究先進(jìn)陶瓷技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，他們對于這些材料有什么樣的具體要求，然后根據(jù)其具體要求對陶瓷技術(shù)的理論、結(jié)構(gòu)、設(shè)計、應(yīng)用范疇進(jìn)行綜合化的調(diào)整優(yōu)化，使得這些產(chǎn)品能夠?qū)?yīng)市場的需要，一旦這些產(chǎn)品能夠滿足市場特定化的需要，就會有批量化生產(chǎn)的訂單。也就是說，先進(jìn)陶瓷材料的制備就會進(jìn)入一個良性的循環(huán)的過程。

3.2 粉體技術(shù)要突破壟斷

對于粉體技術(shù)而言，一定要突破國外的壟斷和制約，對其進(jìn)行自主產(chǎn)權(quán)的研究以及廣泛應(yīng)用，這樣才能滿足陶瓷材料發(fā)展的最基礎(chǔ)的需要。

3.3 降低先進(jìn)陶瓷的生產(chǎn)成本

要將先進(jìn)陶瓷應(yīng)用到更加廣泛的領(lǐng)域，而不僅僅是航空、航天、軍事等高端領(lǐng)域，比如環(huán)保、能源等更親民化的產(chǎn)業(yè)，就要降低先進(jìn)陶瓷生產(chǎn)的成本，使得它能夠大批量的生產(chǎn)。

3.4 開發(fā)高質(zhì)量的產(chǎn)品

作為一種脆性材料，先進(jìn)陶瓷的加工難度非常大，一旦不注意就會產(chǎn)生裂紋，嚴(yán)重情況下直接損害，無法使用，所以，不斷完善陶瓷制備技術(shù)，研究出硬度大、低成本的先進(jìn)陶瓷材料是目前行業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)，建議可以先引進(jìn)西方發(fā)達(dá)國家的激光加工超聲波等精密技術(shù)，一起來提高先進(jìn)陶瓷加工的水平。

4 結(jié)語

對于先進(jìn)陶瓷材料的研究和發(fā)展，深受國家的重視，目前可查的我國對于先進(jìn)陶瓷進(jìn)行研究的單位就多達(dá)300多家，可以說他們的技術(shù)水平都是日漸豐富，比如清華大學(xué)、中科院上海硅酸鹽研究所等都是佼佼者。他們的研究對我國的先進(jìn)陶瓷產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到了非常重大的推動作用。現(xiàn)階段，先進(jìn)陶瓷材料已經(jīng)突破了傳統(tǒng)技術(shù)的制約，更多的和高精尖的技術(shù)相結(jié)合。也從高精尖的航空、航天等領(lǐng)域發(fā)展到了平民化的市場，先進(jìn)陶瓷的應(yīng)用率和覆蓋面積都已經(jīng)上升到了前所未有的階段，對于陶瓷發(fā)展而言，一個全新的時代已經(jīng)到來。

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