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特種陶瓷

    特種陶瓷在各國的發展狀況 

    我國特種陶瓷的研究和生產在過去20年中得到很大發展，但在實際應用、生產水平和工業化程度上仍然與發達國家相差甚遠。在景德鎮高技術陶瓷國際博覽會上，專家預計，到2010年和2015年，我國特種陶瓷產值將分別達到300億元和450億元，市場需求巨大。

    我國特陶資源十分豐富，科研力量較強。截至2002年，我國從事特種陶瓷開發研制的高校、科研院所和生產企業已超過300家，其中研發生產功能陶瓷的單位占63.6%，研發生產結構陶瓷的單位占36.4%。中國科學院、上海硅酸鹽研究所、清華大學等對我國特種材料研究起到了重要的推動作用。

    特種陶瓷廣泛應用于工業機械設備、燃氣具行業、汽車(摩托車)行業、紡織工業、機電行業、醫療器械等領域。隨著經濟的發展，高科技陶瓷的應用范圍也不斷擴大。中國硅酸鹽學會晶體材料委員會副秘書長李云飛說：“我國各行業對新型材料的需求促進了特陶行業的發展，市場需求的加大又再次促進了特陶行業的發展。”據了解，特陶可以“上天入地”，“上天”指特種陶瓷應用于航天科技行業，“入地”指特種陶瓷可以應用于汽車等行業。目前，特種陶瓷涵蓋了可用于電子行業的納米陶瓷、用于航天器的燒蝕材料、用于氣體泄漏檢測的氣敏陶瓷、與肌體相容的生物陶瓷、用于光學材料的透明陶瓷等。李云飛介紹，汽配產業已成為特種陶瓷的重要應用領域，控制尾氣的催化轉換器就是由特種陶瓷制成的，單更換催化轉換器的市場就達到1100萬臺/年，利潤達到55億元/年。

    首先，特陶材料特別是結構陶瓷技術性問題較大、成本高、可靠性低、重復性強，導致應用面相對較窄；技術成果的產業化有待加強，規模化生產技術和工藝裝備相對落后，急需改造；技術開發資金投入仍顯不足。

    其次，來自發達國家的競爭和國際貿易摩擦也是制約我國特陶業發展的因素。目前我國特陶產業面臨的挑戰主要來自發達國家特陶企業的市場競爭。美國和日本在特陶生產方面發展十分迅速。日本是世界特種陶瓷最大的生產國，在世界特種陶瓷市場特別是電子陶瓷市場中占據主導地位。1995年日本占世界特種陶瓷市場的60%，2000年有所下降，但仍占50%。美國是世界特種陶瓷第二生產大國，美國高技術陶瓷的年均投入達到12億美元，在基礎研究和工藝技術上處于世界領先水平。西歐高技術陶瓷發展也比較快，目前歐洲研發的新型陶瓷剎車盤已用于超級跑車及奧迪A8的車身。

    中國科學院上海硅酸鹽研究所、功能陶瓷工程研究中心主任董顯林提出，在發展先進陶瓷的研發時要做到：發揮優勢，重點突出。先進陶瓷材料無論是材料種類還是應用范圍，覆蓋面都很廣，我們不可能面面俱到，必須堅持“有所為，有所不為”的原則。在現有優勢的基礎上，集中力量，將國際研究前沿和國家重大需求有效地結合起來，謀求長遠發展。同時，建立完善的研究開發體系，發揮團隊作用。先進陶瓷往往具有明確的應用前景和目標產品，因此，應建立起完整的研發體系，確保研究、開發和應用的連續性。

    世界特種陶瓷發展迅猛

    目前，國外特種陶瓷按原料組成可分為：氧化鐵陶瓷、氧化鋁陶瓷、氧化鈦陶瓷、氧化硅陶瓷、碳化硅陶瓷和金屬陶瓷等。特種陶瓷的應用范圍從電容器、濾波器、點火器、保溫材料、醫療器械和通訊元件等方向擴展到航天、衛星及半導體芯片等高新技術領域。據預測，世界特種陶瓷自2000年正以15%~20%的速度增長，到2010年銷售額可望達到1500億美元左右。

    近年來，中國科學院進行了納米新陶瓷研制，發現納米金屬的奇異性能——超塑延展性，納米銅在室溫下可延伸50倍而不斷。同時，國家納米材料、納米碳酸鈣、硅基納米陶瓷粉及制品，列入國家組織實施的高技術產業化專項公告之內。我國已成功地采用多種方法制成陶瓷顆粒材料，其中有氧化鋯、氧化鈦、氧化鋁、氧化硅、碳化硅、氮化硅等。科學工作者為擴大納米顆粒材料在陶瓷改性中的應用，提出運用納米添加技術，促使常規陶瓷的綜合性能大為改善之設想，這預示著特種陶瓷開發進入新的“世界”，世界特種陶瓷產業將實現新的飛躍。