发布时间 : 星期日 文章电子陶瓷发展前景更新完毕开始阅读4fa39afdbc64783e0912a21614791711cc797984
我国在“七五”、“八五”期间，国家约投入了1亿人民币，用于结构陶瓷和功能陶瓷的攻关及“863”计划，使得我国特种陶瓷研究工作进人世界的前列。
在结构陶瓷材料的研究水平和性能上接近或达到国际先进水平 （例如：高性能的氮化硅陶瓷在137℃下，抗弯强度达到1000MPa以上，陶瓷轴承、陶瓷刀具等等的性能达到了国际先进水平），在国际上享有较高的学术地位。在“七五”、八五”期间研究开发的严酷环境下应用的发动机陶瓷零部件方面也做了成功的探索， 在发动机关键部位装有陶瓷零部件的一台无水冷6105发动机，通过了3200km的路试，一台装有陶瓷零部件的无水冷6105发动机在我国南疆沙漠地区通过了11212km的实际路试考核，引起了世界瞩目。“863”计划资助的高介电低温烧结陶瓷多层电容器（MLC）项目取得了一批具有国际先进水平的科研成果，利用该项目研究的低烧瓷料，达到了年产10亿只MLC产品，产值在1.5亿元人民币以上，并进人了国际市场。 但是应当指出，我国由于缺乏资金的投入将研究的成果转化为生产力，使得很多研究成果停留在实验室的水平上， 得不到实际应用，结果还是不得不引进国外的工艺技术、装备，进口国外产品，以满足国 内的需要。
（二）差距与问题
通过近十几年的努力，我国特种陶瓷的研究开发取得了很大的进展，特种陶瓷的品种不断增多，性能也不断提高，同时形成一批具有较高素质的科研开发队伍。但与发达国家相比，无论是在市场开发，产品的工程化开发，规模化工艺技术，还是在规模生产的工艺装备，工艺控制等方面都存在着较大的差距，主要表 现在如下几个方面： 1.产品的市场占有率低
至今，世界上大约开发了200多种陶瓷材料及2000多种应用产品。虽然我国能制备出性能良好的陶瓷材料，但许多仍停留在实验室的少量样品上，有的产品由于成本高及可靠性等问题，市场还不能接受，所以产品的销售额与发达国家相比相差甚远。 根据预测，西方主要国家特种陶瓷的销售额1995年为156亿美元，2000年为280亿美元，1995－2000年平均年增长率为10％左右，见表2。今后十年仍将维持这个速度增长。从表2可以看出，目前世界发达国家基本垄断了特种陶瓷的国际市场，日本在世界特种陶瓷市场中占据主导地位，占世界市场的60%左右，美国占36％左右，主要的原因是日本十分注重产品的开发应用， 但美国在基础研究和工艺技术上仍然处于领先的地位。根据美国Business Commuru-
cationsCo.Inc.对美国特种陶瓷的市场分析，估计美国特种陶瓷的市场1995年为55亿美元，到2000年将增加到 87亿美元，平均年增长率为 9.5％，见表 3。从表 3可以看出各类陶瓷所占的市场比例，销售额最大的是电子陶瓷，约占76 ％左右。但增长率比较快的是环境陶瓷，随后是陶瓷徐层，结构陶瓷。
表2 世界主要国家特种陶瓷销售额（亿美元）
据估计，我国1995年特种陶瓷的产值约为80亿元人民币（约10亿美元），其中电子陶瓷约占70 ％，约56亿元；结构陶瓷占30％，约为24亿元。这相当于日本的1／9、美国的1／5， 与欧洲的水平相当，相比之下我国的市场占有率与日本、美国有很大的差距。为了满足国内的需要，我国每年还不得不从国外进口大量的特种陶瓷产品（包括陶瓷粉料）。 2.缺乏特种陶瓷份料供应基地
大家知道，特种陶瓷是由人工合成的原料制成的，陶瓷粉料的性能在很大程度上决定了陶瓷的质量，所以各国对陶瓷粉料的研究开发、制备十分重视，目前发达国家各种高纯超细 的粉料，成分控制的特种陶瓷的粉料都有专业的公司生产，规格齐全，质量稳定，例如，美国铝公司生产的氧化铝粉料，日本宇部兴产（株）生产的氮化硅粉料， 日本东洋曹达（株）生产的氧化诸粉料，日本川田(株)和美国TAM公司生产的电容器瓷料，日本德山营达的氮化铝粉料等等，木仅充分满足了本国研究、开发、生产的需要，而且还大量出口。
我国对陶瓷粉料的制备还未引起足够的重视，我国有许多特种陶瓷的粉料尚无专业化生产企业，许多企业不得不“自产自销”。例如生产氮化硅刀具的企业，自己生产氮化硅粉料，生厂碳化硅密封环的企业自己制备超细碳化硅粉料，甚至连科研单位也不得不采取同样的办法来满足自己研究的需要，结果大大地影响了研究开发的周期。即使有的陶瓷粉料有专业化生厂企业，也还存在着“统货”多，规格不全，或质量不稳定等问题，从而大大地影响了我国高性能陶瓷的研究与开发。例如我国有好几个万吨级的氧化铝粉料生产厂，但生产氧化铝陶瓷基片的氧化铝粉料还得依赖进口就是一个例证。在这种情况下，我国每年还不得不从国外进口大量的氧化铝、氮化硅、钛酸钡和氧化铝等粉料来满足生产陶瓷基片、电容器和滤波器及结构陶瓷等的需要。 3.规模化工艺技术装备落后
目前我国高性能陶瓷生产设备的研究开发尚未受到足够的重视，能提供的工艺装备也是落后的，即使引进了国外先进的工艺装备，像气氛加压烧结炉、热等静压、注射成型机、流延机等来提高我国的工艺技术装备水平，但也因价格昂贵，投资大，在经济上给企业造成了很大的压力，从而限制了特种陶瓷的发展。 4.新产品的研究开发迟缓
我国虽然能在实验室里制备出性能很好的陶瓷材料，但由于资金不足，缺乏中间试验这一环节，不能很好地过渡到规模化生产阶段。有的即使投入了规模生产，结果也因工艺技术装备落后，生产成本高以及产品的可靠性、重复性等问题，使产品很难被市场接受，结果影响了产品的开发进程。例如 80年代末，国际上注意到了以环境保护和生活优化为背景的节省能源，减少公害增进人类健康的高性能陶瓷研究与开发，例如，日本抗菌陶瓷面砖已投入市场，日本东陶公司目前产量为 1.5万 m2／月，预计1998年为 4.5万 m2／月。而我国现在才着手研究开发。 5.企业未形成自身良性循环的能力
在发达国家，政府和企业都投入大量的资金在特种陶瓷这个高技术产业，用于研究、开发、工艺技术改造，例如美国的公司一般从销售额中提取3％－5％作为研究开发和企业改造资金，日本像NGK公司甚至提取高达7％资金用于增强市场的竞争力，从而促进了企业自身的发展。我国政府虽然投入一定的资金进行陶瓷新材料的研究，但是我国的企业由于缺乏资金，没有能力提取一定的资金来进行科研开发、技术改造、设备更新，所以很难使企业形成自身又胜循环的能力。 6.成果转化为生产产品的中间环节得不到资金的支持
研究单位由于资金的缺乏，开发能力十分有限，成果转化为产品的中间实验过程得不到资金的支持，致使研究开发的成果转化为规模化生产时，由于缺乏中试过程的工艺数据采集，难以形成生产力，现在我国实行产学研一体化开发政策，将为改变这一状况起到良好的作用。 三、需求与挑战
特种陶瓷具有各种现有材料中所没有具备的优异性能， 它在高技术领域中，像机械、电子信后、航空航天、汽车、能源、生物和国防等， 有着广泛的用途。
随着我国国民经济的高速发展，工业技术水平的不断提高，人民生活的不断改善以及国防现代化的需要，迫切地需要大量的特种陶瓷产品，市场前景十分广阔。
预计到2000年其销售额将达到110亿元，2010年达到300亿元，2015年达到450亿 元，见表3，图2。
表3 我国特种陶瓷市场预测（亿元） 1.2000年功能闭资的主要需求 （1）陶瓷基片 100万 m2／a （2）陶瓷电容器几百亿只／a （3）独石电容器粉料1000t／a （4）中、高压电容器瓷料4000t/a （5）以敏感陶瓷用瓷料5000t／a
（6）陶瓷光纤连接器2000万套／a
除此之外.还需要大量的高导热陶瓷（氮化铝陶瓷）基片，低介电常数陶瓷基片以及微波介质陶瓷材料等。 2.结构陶瓷 （1）机械行业 陶瓷刀具200万片/a 陶瓷轴承7100万套／a 陶瓷密封环400万件／a 陶瓷火花塞几百t／a
（2）建材行业用的耐磨、耐高温陶瓷材料 氧化铝研磨介质和衬里1万t／a 辊道窑陶瓷棍棒5万支／a
（3）石油化工行业需要大量的耐磨耐腐蚀的陶瓷部件，如球阀、缸套等。 （4）纺织行业需要大量的耐磨的陶瓷件，如陶瓷剪刀、导丝轮等。
3.国防工业需要的具有特殊性能的陶瓷材料，如防弹装甲陶瓷，耐辐照高温轻质隔热材料，航空航天用的反射镜陶瓷材料，激光器用的聚光腔陶瓷材料，红外吸收、红外发射。微波吸收等隐身、诱饵陶瓷材料等。
4.环境保护用的生态环境陶瓷，如过滤废气废水的陶瓷分离膜及多孔陶瓷、抗菌感陶瓷、光触媒净化环境陶瓷材料和红外辐射功能保健陶瓷材料等。
5.生物医用陶瓷，用于修复和替代人体器官，外科矫形和医学珍断及治疗的特殊功能材料。 从上面的分析可以看出我国高性能陶瓷的市场是十分广阔的，是发展特种陶瓷的极好机遇。但也应当看到我国高性能陶瓷也面临着规模化生产技术和工艺装备落后急需改造的问题，特种陶瓷的制造成本高及可靠性、重复性等方面的问题，以及发达国家参与我国市场竞争等问题的挑战，面对着这良好的机遇和挑战，从发展我国独立自主的知识产权出发，政府和企业应当共同努力，建立科研、高校和企业甚至用户共同参与的科研、开发体系，为发展特种陶瓷，支持国民经济建设和国防建设做出贡献。 四、面临的重大问题
我国发展特种陶瓷的自然资源十分丰富，也有一批水平较高的科研开发队伍，还有一定的生产企业，这是发展的优势，但也面临着几个重大的问题。 (一)企业缺乏自身良性循环的能力
如差距与问题一节所说，在发达国家，政府和企业都投人大量的资金在特种陶瓷这个高技术产业，进行研究、开发、工艺技术改造，从而促进了企业自身的发展，而我国目前还做不到这一点。除此之外，由于生产成本高，以及可靠性重复性等问题，产品的市场的占有率低，很难形成自身发展的良性循环能力。加上国外产品参与竞争，使企业更是举步为艰。 （二）财力不足
特种陶瓷属于高技术范畴，是高投入高风险的一个行业，在没有足够的资金投入来建立先进工艺装备的生产线的情况下，产品的质量是很难得到保证的，同时市场的开发是要有一个过程的，新产品对用户来说也要有一个了解认识的过程，所以开始的经济效益是不会很明显的。因此，必须建立风险投资基金来扶持这个 行业的发展。
（三）缺乏引进消化和转化工作
重复了其他行业引进的弊病，起不到引进国外先进的工艺装备及技术来促进自身发展的作用。
（四）特种陶瓷材料本身面临的问题
结构陶瓷本身面临最大的问题是成本高、可靠性和重复性的问题。因此，研究开发低成本、高可靠性的制备技术是扩大特种陶瓷应用领域，保证其持续发展 的重要问题。