國內外先進陶瓷的發(fā)展現(xiàn)狀及其差距
2018/8/26 11:29:54??????點擊：
近年來，新材料一直是我國和許多國家的重點研發(fā)方向，在工業(yè)以及國防、航天、電子、生物醫(yī)學等領域有著廣泛的應用，國家、省、市各有關部門每年都重點支持新材料項目。但是，與歐美、日本等發(fā)達國家相比，我國的先進陶瓷產業(yè)除少數(shù)達到甚至超過國外同行外，總體上是明顯落后于發(fā)達國家的水平。本文對國內外先進陶瓷的發(fā)展現(xiàn)狀及其差距進行了簡要的梳理與總結。
國外先進陶瓷的發(fā)展現(xiàn)狀
目前國外先進陶瓷發(fā)展處于領先地位的主要有美國、日本、歐盟、俄羅斯等。其中，美國先進陶瓷在航空航天、核能等領域的應用處于領先地位；日本在先進陶瓷材料的產業(yè)化、民用領域方面占據領先地位，并占有世界先進陶瓷約一半的市場份額；歐盟在先進陶瓷部分細分應用領域和機械裝備領域處于領先地位；俄羅斯、烏克蘭在結構陶瓷和陶瓷基復合材料方面實力雄厚。
美國陶瓷工業(yè)部門的統(tǒng)計數(shù)字顯示，美國、日本、歐盟的先進陶瓷市場年平均增長率為12%，其中歐盟先進陶瓷市場總值年平均增長率達15%～18%；美國先進陶瓷市場總值年平均增長率9.9%；日本精細陶瓷協(xié)會對日本先進陶瓷市場進行了預測，其年平均增長率為7.2%。目前先進陶瓷最大市場在日本和美國，其次是歐盟。
日本在先進陶瓷材料科研、制備方面占有領先的地位。近年來，日本將先進陶瓷作為戰(zhàn)略性產業(yè)，不斷加大投資力度。在電子陶瓷、光導纖維、高韌性陶瓷等先進陶瓷材料方面，日本均處于領先地位。日本生產的先進陶瓷敏感元件已占據國際市場主要份額，包括熱敏、壓敏、磁敏、氣敏、光敏等在內的各種先進陶瓷產品壟斷著大部分市場；在泡沫陶瓷、超塑性陶瓷、塑膠復合陶瓷以及各種先進陶瓷材料與陶瓷部件研發(fā)，高性能陶瓷電池、陶瓷發(fā)動機等研發(fā)開發(fā)方面，均處于領先地位。
美國先進陶瓷發(fā)展重點為高溫結構陶瓷，目前在航天技術、航空器、核工程、汽車、醫(yī)療設備及機械動力等領域處于大范圍使用階段。美國國家航空和宇航局（NASA）在結構陶瓷的開發(fā)和加工技術方面正實施大規(guī)模的研究與發(fā)展計劃，重點對航空發(fā)動機、民用熱機中的關鍵閉環(huán)實現(xiàn)陶瓷替代，同時對納米陶瓷涂層、生物醫(yī)學陶瓷和光電陶瓷的研究、產業(yè)化進行資助。
歐盟各國以功能陶瓷和高溫結構陶瓷為主要研究對象，特別是德國、法國在結構陶瓷領域進行了重點研究，主要集中在發(fā)電裝備、新能源材料和發(fā)動機中的陶瓷器件等領域，如陶瓷活塞蓋、排氣管里襯、渦輪增壓轉子及燃氣輪轉子等。此外，歐盟部分國家在先進陶瓷機械、裝備方面優(yōu)勢明顯。例如，匈牙利擁有陶瓷注射成型（CIM）技術，陶瓷研磨拋光工藝，高精度加工工藝等，品種繁多，用于絕熱器件、自動化工業(yè)、熱容器、泵、軸、閥、密封件等，使用范圍非常廣泛。
俄羅斯、烏克蘭兩國在先進陶瓷的研究開發(fā)和生產方面，基礎扎實，設施齊全。在結構陶瓷和陶瓷基復合材料方面，不論是氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷、復相陶瓷或者是陶瓷基復合材料，不但在實驗室研制成功，而且已開發(fā)成有明確應用目的的制品，相當一部分已投入商業(yè)生產。
進入21世紀，功能陶瓷的研究得到了國家和各科研院所的高度重視。我國先進陶瓷產業(yè)進入了快速發(fā)展期，精密小尺寸產品、大尺寸陶瓷器件的成型、燒結技術、低成本規(guī)模化制備技術，陶瓷加工系統(tǒng)等領域不斷打破國外壟斷和技術封鎖。目前，我國在某些尖端先進陶瓷的理論研究和實驗水平已經達到國際先進水平；其研究領域廣泛，幾乎涉獵了所有先進陶瓷材料的研究、開發(fā)和生產；許多先進陶瓷產品在我國已能大批量生產，產品質量較穩(wěn)定，并能占領一定的國際市場。
目前國內先進陶瓷產業(yè)主要集中在山東、江西、廣東、江蘇、浙江、河北、福建等幾個省份，2015年這些省份產值比例約占全國產值的70%。其中，華東地區(qū)較大的先進陶瓷產業(yè)基地有山東淄博、江蘇宜興，華中地區(qū)較大的先進陶瓷產業(yè)基地有江西萍鄉(xiāng)，華南地區(qū)較大的先進陶瓷產業(yè)基地有廣東佛山。
國內外先進陶瓷發(fā)展現(xiàn)狀的差距
國內先進陶瓷總體水平與國外相比還存在一定的差距。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
1高端粉體制備技術遠遠落后
我國對陶瓷粉體的制備尚未引起足夠的重視，多種陶瓷粉體尚無專業(yè)化生產企業(yè)，許多企業(yè)不得不“自產自銷”。例如：高純氧化鋁粉，日本企業(yè)99.99%氧化鋁粉燒結溫度只需1300℃，而國內需要到1600℃以上；高純氮化硅粉仍受到日本UBE和德國H.C.Stark的限制，國內企業(yè)在粉體質量上仍存在較大的波動。
2制造裝備水平落后
雖然我國引進了國外先進的工藝裝備，像氣壓燒結爐、熱等靜壓、注射成型機、流延機等來提高我國的技術裝備水平，但因投資大，在經濟上給企業(yè)造成了很大壓力，從而限制了先進陶瓷的發(fā)展。而國內仿制設備因加工水平差距，可靠性和穩(wěn)定性暫時無法與國外產品相比。
3新產品產業(yè)化落后
目前，實驗室階段的研究工作偏多，忽視了中試、工程化和產業(yè)化技術的研究，成果沒有轉化為現(xiàn)實生產力。雖然研究工作形成了很多技術成果，但絕大多數(shù)處于實驗室研究階段，實驗室研制出來的成果距離產業(yè)化的目標還有較大距離。
小結
當前國家正不斷為戰(zhàn)略新興產業(yè)的發(fā)展配置資源和政策，作為基礎原材料和核心部件的先進陶瓷必將迎來發(fā)展的機遇；同時先進陶瓷還有許多獨特性能等待我們繼續(xù)去探索，先進陶瓷的發(fā)展?jié)摿薮蟆?/span>
國外先進陶瓷的發(fā)展現(xiàn)狀
目前國外先進陶瓷發(fā)展處于領先地位的主要有美國、日本、歐盟、俄羅斯等。其中，美國先進陶瓷在航空航天、核能等領域的應用處于領先地位；日本在先進陶瓷材料的產業(yè)化、民用領域方面占據領先地位，并占有世界先進陶瓷約一半的市場份額；歐盟在先進陶瓷部分細分應用領域和機械裝備領域處于領先地位；俄羅斯、烏克蘭在結構陶瓷和陶瓷基復合材料方面實力雄厚。
美國陶瓷工業(yè)部門的統(tǒng)計數(shù)字顯示，美國、日本、歐盟的先進陶瓷市場年平均增長率為12%，其中歐盟先進陶瓷市場總值年平均增長率達15%～18%；美國先進陶瓷市場總值年平均增長率9.9%；日本精細陶瓷協(xié)會對日本先進陶瓷市場進行了預測，其年平均增長率為7.2%。目前先進陶瓷最大市場在日本和美國，其次是歐盟。
日本在先進陶瓷材料科研、制備方面占有領先的地位。近年來，日本將先進陶瓷作為戰(zhàn)略性產業(yè)，不斷加大投資力度。在電子陶瓷、光導纖維、高韌性陶瓷等先進陶瓷材料方面，日本均處于領先地位。日本生產的先進陶瓷敏感元件已占據國際市場主要份額，包括熱敏、壓敏、磁敏、氣敏、光敏等在內的各種先進陶瓷產品壟斷著大部分市場；在泡沫陶瓷、超塑性陶瓷、塑膠復合陶瓷以及各種先進陶瓷材料與陶瓷部件研發(fā)，高性能陶瓷電池、陶瓷發(fā)動機等研發(fā)開發(fā)方面，均處于領先地位。
美國先進陶瓷發(fā)展重點為高溫結構陶瓷，目前在航天技術、航空器、核工程、汽車、醫(yī)療設備及機械動力等領域處于大范圍使用階段。美國國家航空和宇航局（NASA）在結構陶瓷的開發(fā)和加工技術方面正實施大規(guī)模的研究與發(fā)展計劃，重點對航空發(fā)動機、民用熱機中的關鍵閉環(huán)實現(xiàn)陶瓷替代，同時對納米陶瓷涂層、生物醫(yī)學陶瓷和光電陶瓷的研究、產業(yè)化進行資助。
歐盟各國以功能陶瓷和高溫結構陶瓷為主要研究對象，特別是德國、法國在結構陶瓷領域進行了重點研究，主要集中在發(fā)電裝備、新能源材料和發(fā)動機中的陶瓷器件等領域，如陶瓷活塞蓋、排氣管里襯、渦輪增壓轉子及燃氣輪轉子等。此外，歐盟部分國家在先進陶瓷機械、裝備方面優(yōu)勢明顯。例如，匈牙利擁有陶瓷注射成型（CIM）技術，陶瓷研磨拋光工藝，高精度加工工藝等，品種繁多，用于絕熱器件、自動化工業(yè)、熱容器、泵、軸、閥、密封件等，使用范圍非常廣泛。
俄羅斯、烏克蘭兩國在先進陶瓷的研究開發(fā)和生產方面，基礎扎實，設施齊全。在結構陶瓷和陶瓷基復合材料方面，不論是氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷、復相陶瓷或者是陶瓷基復合材料，不但在實驗室研制成功，而且已開發(fā)成有明確應用目的的制品，相當一部分已投入商業(yè)生產。
國內先進陶瓷的發(fā)展現(xiàn)狀
我國先進陶瓷研究發(fā)展至今，取得了一系列創(chuàng)新性成果。其中，我國創(chuàng)新性地將纖維補強陶瓷基復合材料應用于戰(zhàn)略導彈和各類衛(wèi)星天線窗的保護框上；多元氮陶瓷相圖的研究在國際上有較高的影響，多相復合陶瓷概念的提出促成了一大批具有優(yōu)異綜合性能的新材料誕生；在納米陶瓷粉體制備與團聚方面的研究，以及納米陶瓷固相燒結理論等方面均有國際一流的創(chuàng)新成果。進入21世紀，功能陶瓷的研究得到了國家和各科研院所的高度重視。我國先進陶瓷產業(yè)進入了快速發(fā)展期，精密小尺寸產品、大尺寸陶瓷器件的成型、燒結技術、低成本規(guī)模化制備技術，陶瓷加工系統(tǒng)等領域不斷打破國外壟斷和技術封鎖。目前，我國在某些尖端先進陶瓷的理論研究和實驗水平已經達到國際先進水平；其研究領域廣泛，幾乎涉獵了所有先進陶瓷材料的研究、開發(fā)和生產；許多先進陶瓷產品在我國已能大批量生產，產品質量較穩(wěn)定，并能占領一定的國際市場。
目前國內先進陶瓷產業(yè)主要集中在山東、江西、廣東、江蘇、浙江、河北、福建等幾個省份，2015年這些省份產值比例約占全國產值的70%。其中，華東地區(qū)較大的先進陶瓷產業(yè)基地有山東淄博、江蘇宜興，華中地區(qū)較大的先進陶瓷產業(yè)基地有江西萍鄉(xiāng)，華南地區(qū)較大的先進陶瓷產業(yè)基地有廣東佛山。
國內外先進陶瓷發(fā)展現(xiàn)狀的差距
國內先進陶瓷總體水平與國外相比還存在一定的差距。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
1高端粉體制備技術遠遠落后
我國對陶瓷粉體的制備尚未引起足夠的重視，多種陶瓷粉體尚無專業(yè)化生產企業(yè)，許多企業(yè)不得不“自產自銷”。例如：高純氧化鋁粉，日本企業(yè)99.99%氧化鋁粉燒結溫度只需1300℃，而國內需要到1600℃以上；高純氮化硅粉仍受到日本UBE和德國H.C.Stark的限制，國內企業(yè)在粉體質量上仍存在較大的波動。
2制造裝備水平落后
雖然我國引進了國外先進的工藝裝備，像氣壓燒結爐、熱等靜壓、注射成型機、流延機等來提高我國的技術裝備水平，但因投資大，在經濟上給企業(yè)造成了很大壓力，從而限制了先進陶瓷的發(fā)展。而國內仿制設備因加工水平差距，可靠性和穩(wěn)定性暫時無法與國外產品相比。
3新產品產業(yè)化落后
目前，實驗室階段的研究工作偏多，忽視了中試、工程化和產業(yè)化技術的研究，成果沒有轉化為現(xiàn)實生產力。雖然研究工作形成了很多技術成果，但絕大多數(shù)處于實驗室研究階段，實驗室研制出來的成果距離產業(yè)化的目標還有較大距離。
4產能分散、過剩
國內先進陶瓷領域的企業(yè)數(shù)量雖多，但規(guī)模普遍較小，行業(yè)內中小微企業(yè)約占70%左右，多數(shù)中小微企業(yè)的核心技術基本依靠引進，其產品單一，制備成本較高，缺乏企業(yè)自主創(chuàng)新能力和市場競爭力。同時也缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃和頂層設計，重復性的研究工作較多，使得有限的人、財、物等資源過于分散，盲目和粗放的發(fā)展方式同時導致了產品產能的過剩。例如近些年來陶瓷刀具、泡沫陶瓷均出現(xiàn)“供大于求”的現(xiàn)象，部分中小企業(yè)經營困難，甚至倒閉。小結
當前國家正不斷為戰(zhàn)略新興產業(yè)的發(fā)展配置資源和政策，作為基礎原材料和核心部件的先進陶瓷必將迎來發(fā)展的機遇；同時先進陶瓷還有許多獨特性能等待我們繼續(xù)去探索，先進陶瓷的發(fā)展?jié)摿薮蟆?/span>
- 上一篇：沒有啦
- 下一篇：特種陶瓷燒結工藝及應用 2018/8/26
