先进陶瓷材料的看点有哪些？

智能手机、液晶电视、电脑、汽车这些产品中都应用了众多尖端的先进技术，而先进陶瓷在其中同样不可或缺。例如，一部智能手机中使用的微型电子元器件——陶瓷电容器，就有数百上千个之多。

先进陶瓷又称新型陶瓷、特种陶瓷、精细陶瓷、高技术陶瓷等，它是指采用高纯度、超细人工合成或精选的无机化合物为原料，具有精确的化学组成、精密的制造加工技术和结构设计，并具有优异的力学、声、光、热、电、生物等特性的陶瓷，在航空航天、电子信息、生物医药、高端装备制造等高端科技领域随处可见。

先进陶瓷材料的看点有哪些？    

先进陶瓷分为结构陶瓷和功能陶瓷两大类。结构陶瓷是指能作为工程结构材料使用的陶瓷，具有高强度、高硬度、高弹性模量、耐高温、耐磨损、耐腐蚀、抗氧化、抗热震等特性。功能陶瓷是具有电、磁、光、热、化学、生物等特性，且具有相互转换功能的一类陶瓷。功能陶瓷在先进陶瓷中约占70%的市场份额，其余为结构陶瓷。

① 信息化时代对电子陶瓷需求不断攀升

陶瓷材料具有的极为宽广的电气特性，从绝缘体，到半导体，导体、甚至超导体的性能，陶瓷材料如此的“天赋异禀”，电子工业被大量应用。现在是信息技术的时代未来更加是信息技术的时代，电子工业前景必须是得被看好的。信息化、电子消费产业的快速发展，对电子陶瓷的需求巨大，全球市场容量超400亿美元。

电子陶瓷是先进陶瓷中最成熟的技术产品，占先进陶瓷市场份额的65%。主要用于芯片、电容、集成电路封装、传感器、绝缘体、铁磁体、压电陶瓷、半导体、超导等。主要材料有钛酸钡、氧化锌、钛锆酸铅、铌酸锂、氮化铝、二氧化锆和氧化铝等。

② 生物医用陶瓷和其他技术交融成为创新热点

生物陶瓷是指用作特定的生物或生理功能的一类陶瓷材料，即直接作用于人体或者与人体相关的生物、医用、生物化学等的陶瓷材料。需具有良好的生物相容性和稳定的物化性质等，目前被广泛应用于骨科、牙科、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个方面。

生物医用材料是高技术材料市场中附加值极高的材料，目前已成为各国科学家竞相研究和开发的热点，而国内生物医学材料和制品70%-80%依赖进口，并基本属于仿制，我国的生物医用材料在全球的市场份额仅占2%，产品技术水平大多处于初级阶段。

骨修复材料和口腔材料是生物医用陶瓷的重要应用。在美国每年有60万人需要骨修复材料，市场规模每年超过100亿美金，中国每年关节置换约为20万人，未来10年关节置换率将以每年20%速度递增。伴随社会人口的老龄化，对生物陶瓷材料需求将会大幅增加。

未来生物医用陶瓷与微电子器械、生物3D打印技术的创新融合将成为健康产业发展的创新热点。

③ 纳米陶瓷是高技术产业的必然趋势

近年来纳米陶瓷倍受人们关注。当所选用的原料以及成材后晶粒达到纳米量级时，将为陶瓷材料的制备科学、陶瓷学、陶瓷工艺以及最终的材料性能带来突变，从而开辟陶瓷材料更广泛的用途。

目前纳米陶瓷制备方法有三大类：物理制备法、气相法、湿化学法。制备的纳米陶瓷粉体有：Al2O3、ZrO2、SiO2、Si2N、SiC、BaTiO3、TiO2等。纳米陶瓷的研制，带动了一些新的快速烧结设备的开发，如真空烧结工艺、微波烧结工艺和等离子烧结技术(SPS)等。

④ 陶瓷材料助力节能环保和新能源领域发展

随着经济高速发展、能源需求迅速增加，工业及生活废弃物巨量产生，能源节约和环境保护已经成为国际社会日益关心的重大问题。在能源匮乏和环境恶化日益严重的情况下，先进、高效节能环保技术得以实现的节能蓄热式热力垃圾焚烧炉(RT0)和冶炼行业节能蓄热室用蜂窝陶瓷、热气体净化领域和水处理领域用的陶瓷膜及装备、特高压交流输电技术与装备用的系列超/特高压悬式瓷绝缘子、蓄热换热用的碳化硅陶瓷部件、光伏产业用系列陶瓷制品都将会获得难得的发展契机。

此外，随着汽车尾气污染排放控制要求不断提高，多孔陶瓷材料在汽车尾气控制器载体的应用也备受关注。

⑤ 为航空航天、国防军工提供关键技术支撑

应用主要涉及直升机用防弹装甲陶瓷、飞机刹车盘材料、卫星电池用陶瓷隔膜材料、红外隐身（伪装）涂料、陶瓷轴承、导弹用陶瓷天线罩材料等。目前在航空航天中的应用研究主要集中在火箭喷嘴的耐热材料，太空飞船的隔热瓦，复合工程陶瓷材料以及宇宙飞船的观察窗涂层等，尤其是对具有轻质耐热、耐烧蚀、高熔点高强度的陶瓷纤维的研发极为关注。

审核编辑：刘清