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陶瓷熱點(diǎn)方向：輕質(zhì)、耐熱、耐燒蝕、高熔點(diǎn)、高強(qiáng)度
2022-08-11
一、陶瓷粉體
原料、配方是制備陶瓷主要的核心技術(shù)之一，也是眾多陶瓷制品之間品質(zhì)差異的重要原因。 目前，國(guó)內(nèi)中低端粉體基本能夠自給自足，但許多粉體還是需要大量進(jìn)口，在粉體圈運(yùn)營(yíng)多年過程中，用戶反應(yīng)了一個(gè)重要的信息：我們選用進(jìn)口粉體的一個(gè)重要因素是“品質(zhì)穩(wěn)定”。許多進(jìn)口陶瓷原料粉體的共同特征之一是有著極為穩(wěn)定的工藝參數(shù)，可以讓下游用粉更方便，陶瓷制品品質(zhì)的一致性更強(qiáng)。除了一致性之外，低溫?zé)Y(jié)的陶瓷粉體材料也是國(guó)產(chǎn)粉體“難產(chǎn)”的物料之一，看似類似的氧化鋯、氧化鋁粉進(jìn)口的往往燒結(jié)溫度還是更低，因此陶瓷制品用戶往往不計(jì)成本的選用進(jìn)口粉體。舉個(gè)很明顯的例子，國(guó)內(nèi)做氮化硅粉的很多，做氮化硅軸承材料的也不少，但為了做出上乘品質(zhì)的氮化硅滾珠，特陶廠家往往會(huì)選用進(jìn)口的粉體來生產(chǎn)。 在工業(yè)界，低配的產(chǎn)品總是容易被模仿，因此能走路線的話，應(yīng)是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，對(duì)于粉體材料而言，也是同樣的道理的。此外，預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)材料的內(nèi)循環(huán)模式還要持續(xù)一段時(shí)間，會(huì)對(duì)陶瓷粉體的制備技術(shù)創(chuàng)新及發(fā)展有刺激作用么。
二、電子陶瓷
陶瓷材料具有的極為寬廣的電氣特性，從絕緣體，到半導(dǎo)體，導(dǎo)體、甚至超導(dǎo)體的性能，陶瓷材料如此的“天賦異稟”，電子工業(yè)被大量應(yīng)用?，F(xiàn)在是信息技術(shù)的時(shí)代未來更加是信息技術(shù)的時(shí)代，電子工業(yè)前景必須是得被看好的。信息化、電子消費(fèi)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)電子陶瓷的需求自然水漲船高，全球市場(chǎng)容量超四百億美元。 電子陶瓷是應(yīng)用于電子技術(shù)中的各種陶瓷，也就是在電子工業(yè)中用于制造電子元件和器件的陶瓷材料，一般分為結(jié)構(gòu)陶瓷和功能陶瓷（電功能為主）。其中的結(jié)構(gòu)陶瓷指的是制造電子元件、器件、部件和電路中的基體、外殼、固定件和絕緣零件等陶瓷材料，又稱裝置瓷，大致可分為：電真空瓷、電阻基體瓷和絕緣零件，而功能陶瓷則是用于制造電容器、電阻器、電感器、換能器、濾波器、傳感器等，在電路中起一種或多種作用的陶瓷材料，可分為電容器瓷、鐵電瓷、壓電瓷、半導(dǎo)體瓷和磁性瓷等。 除了基礎(chǔ)的電子技術(shù)需求的各種陶瓷材料，近期電子材料的焦點(diǎn)，主要在于5G陶瓷濾波器，高頻通訊用電子陶瓷材料，超微小電子器件用電子材料，大功率器件用導(dǎo)熱陶瓷材料等。
三、生物醫(yī)用陶瓷
生物陶瓷(Bioceramics)是指用作特定的生物或生理功能的一類陶瓷材料，即直接用于人體或與人體直接相關(guān)的生物、醫(yī)用、生物化學(xué)等的陶瓷材料。需具有良好的生物相容性和穩(wěn)定的物化性質(zhì)等，目前被廣泛應(yīng)用于骨科、牙科、整形外科、口腔外科、心血管外科、眼外科等方面。 圖：生物陶瓷應(yīng)用之一 生物醫(yī)用材料目前已成為各國(guó)科學(xué)家競(jìng)相研究和開發(fā)的熱點(diǎn)，國(guó)內(nèi)生物醫(yī)學(xué)材料和制品70~80%依賴進(jìn)口，并基本屬于仿制，我國(guó)的生物醫(yī)用材料在全球的市場(chǎng)份額只占約2%，產(chǎn)品技術(shù)水平大多處于初級(jí)階段。伴隨社會(huì)人口老齡化，當(dāng)前我國(guó)預(yù)計(jì)需要人工關(guān)節(jié)80萬套/年、血管支架160萬個(gè)/年、眼內(nèi)人工晶體140萬個(gè)/年，對(duì)生物陶瓷材料需求將大幅增加。 醫(yī)療行業(yè)向來與暴利掛鉤，但與此同時(shí)，技術(shù)門檻及資金實(shí)力要求也是極高，因此這個(gè)行業(yè)的也是一直處于“一直被模仿從來沒有被超越的”位置。
四、能源及節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域
隨著經(jīng)濟(jì)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(jié)約和環(huán)境保護(hù)已經(jīng)成為社會(huì)日益關(guān)心的重大問題。在能源匱乏和環(huán)境惡化日益嚴(yán)重的情況下，高效節(jié)能環(huán)保技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)的節(jié)能蓄熱式熱力垃圾焚燒爐（RTO）和冶煉行業(yè)節(jié)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(jī)。 此外，隨著汽車尾氣污染排放控制的要求不斷提高，多孔陶瓷材料在汽車尾氣控制器載體的應(yīng)用也備受關(guān)注。
五、設(shè)備結(jié)構(gòu)件
在粉體材料制備領(lǐng)域，高純超細(xì)的粉體原料需求，催生了許多陶瓷材料，例如氮化硅、氧化鋯、碳化硅、塞隆陶瓷、氧化鋁等結(jié)構(gòu)件的需求。耐腐蝕，低磨損的陶瓷材料，目前在砂磨機(jī)缸體、研磨棒銷及研磨介質(zhì)、氣流粉碎機(jī)、輸送管道內(nèi)襯等都有應(yīng)用。
六、航天軍工
這一領(lǐng)域應(yīng)用主要涉及到直升機(jī)用防彈裝甲陶瓷、陶瓷避彈衣、飛機(jī)剎車盤材料、衛(wèi)星電池用陶瓷隔膜材料、紅外隱身/偽裝涂料、陶瓷軸承、導(dǎo)彈用陶瓷天線罩材料等。目前在航空航天中的應(yīng)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(fù)合工程陶瓷材料以及宇宙飛船的觀察窗涂層等，尤其是對(duì)具有輕質(zhì)耐熱耐燒蝕高熔點(diǎn)高強(qiáng)度的陶瓷纖維的研制開發(fā)較為關(guān)注。
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