淺析先進陶瓷材料的研究現狀及發展趨勢

孫彬

摘 要：隨著現階段各種高新技術日新月異的發展，先進陶瓷材料已經成為了新材料領域中的翹楚，也是很多技術創新領域需要用到的關鍵材料，受到了很多發達國家和工業化企業的極大關注，先進材料的發展以及應用也在很大程度上對于工業的發展和進步產生一定的影響。本文旨在探討先進陶瓷材料的研究現狀及發展趨勢。

關鍵詞：工業 陶瓷材料 先進 研究 環保 發達國家

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

隨著先進陶瓷的各種優勢越來越明顯，很多自動化控制、人工智能、電子智能技術領域都需要先進陶瓷的入駐，可以說，先進陶瓷的市場產量和覆蓋范圍已經發展到了一個不可忽視的階段。

1 先進陶瓷的具體應用以及性能優勢對比

先進陶瓷，根據各自的優點以及應用范圍，大體可以分為兩大類，也就是功能陶瓷和結構陶瓷，具體的應用范圍以及性能優勢，如表1所示。

2 國內外對于先進陶瓷材料的研究現狀

2.1 國外對于先進陶瓷材料的研究現狀

現階段，全球各個國家對于先進陶瓷材料進行研究應用的趨勢越來越明顯。

舉例來說，以美國和日本為代表，在對于先進陶瓷材料的研究和應用方面遠遠領先于其他國家。美國的宇航局和航空局大規模的應用了先進陶瓷。比如說在航空發動機上用陶瓷來替代其他材料；提出了關于先進陶瓷的多個計劃，在每年對于先進材料的研究和應用上，投入多達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陶瓷研究和開發的一項計劃，名曰“月光計劃”，另外，歐盟各國尤其是以工業聞名的德國，都對先進陶瓷進行了研究和開發，法國也緊隨其后，主要集中在對新能源材料進行重點的研究和突破。

綜合來說，這些發達國家，比如美國、日本、歐盟，它們在先進陶瓷領域每年的平均增長率高達12%，其中歐盟較為領先，多達15%～18%，美國則是9.29%，日本是7.2%。現階段，全球先進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，先進陶瓷在發達國家更加受到重視和人們的歡迎。

2.2 國內對于先進陶瓷材料的研究現狀

如圖1，在20世紀80、90年代，隨著科學技術的發展，很多現代的陶瓷工藝和理論，在實際的陶瓷制備過程中得到了廣泛的應用。總體來說，先進陶瓷的發展上升到了一個全新的階段。進入21世紀之后，對于先進陶瓷的研究得到了政府和各個研究院所的極大關注。從1995年至2015年間，我國的先進陶瓷產業可以說是進入了一個高速發展的時期，2015年的總產值已經超過了450億元。

近幾年，我國對于先進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達國家家，尤其是日本、美國、法國、德國對比，還是存在著一定的差距。

3 先進陶瓷材料的發展趨勢

3.1 理論對應實踐

我們需要研究先進陶瓷技術的應用領域，他們對于這些材料有什么樣的具體要求，然后根據其具體要求對陶瓷技術的理論、結構、設計、應用范疇進行綜合化的調整優化，使得這些產品能夠對應市場的需要，一旦這些產品能夠滿足市場特定化的需要，就會有批量化生產的訂單。也就是說，先進陶瓷材料的制備就會進入一個良性的循環的過程。

3.2 粉體技術要突破壟斷

對于粉體技術而言，一定要突破國外的壟斷和制約，對其進行自主產權的研究以及廣泛應用，這樣才能滿足陶瓷材料發展的最基礎的需要。

3.3 降低先進陶瓷的生產成本

要將先進陶瓷應用到更加廣泛的領域，而不僅僅是航空、航天、軍事等高端領域，比如環保、能源等更親民化的產業，就要降低先進陶瓷生產的成本，使得它能夠大批量的生產。

3.4 開發高質量的產品

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

4 結語

對于先進陶瓷材料的研究和發展，深受國家的重視，目前可查的我國對于先進陶瓷進行研究的單位就多達300多家，可以說他們的技術水平都是日漸豐富，比如清華大學、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陶瓷產業的發展起到了非常重大的推動作用。現階段，先進陶瓷材料已經突破了傳統技術的制約，更多的和高精尖的技術相結合。也從高精尖的航空、航天等領域發展到了平民化的市場，先進陶瓷的應用率和覆蓋面積都已經上升到了前所未有的階段，對于陶瓷發展而言，一個全新的時代已經到來。

參考文獻

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