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(chǎn)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(nèi)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(chǎn)業(yè)化、民用領域方面占據(jù)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(chǎn)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(chǎn)的先進陶瓷敏感元件已占據(jù)國際市場主要份額，包括熱敏、壓敏、磁敏、氣敏、光敏等在內(nèi)的各種先進陶瓷產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)。

    國內(nèi)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(chǎn)業(yè)進入了快速發(fā)展期，精密小尺寸產(chǎn)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(jīng)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(chǎn)；許多先進陶瓷產(chǎn)品在我國已能大批量生產(chǎn)，產(chǎn)品質量較穩(wěn)定，并能占領一定的國際市場。

    目前國內(nèi)先進陶瓷產(chǎn)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(chǎn)值比例約占全國產(chǎn)值的70%。其中，華東地區(qū)較大的先進陶瓷產(chǎn)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(chǎn)業(yè)基地有江西萍鄉(xiāng)，華南地區(qū)較大的先進陶瓷產(chǎn)業(yè)基地有廣東佛山。

    國內(nèi)外先進陶瓷發(fā)展現(xiàn)狀的差距

    國內(nèi)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：

    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(chǎn)企業(yè)，許多企業(yè)不得不“自產(chǎn)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(nèi)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(nèi)企業(yè)在粉體質量上仍存在較大的波動。

    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(jīng)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(nèi)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(chǎn)品相比。

    新產(chǎn)品產(chǎn)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(chǎn)業(yè)化技術的研究，成果沒有轉化為現(xiàn)實生產(chǎn)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(chǎn)業(yè)化的目標還有較大距離。

    產(chǎn)能分散、過剩

    國內(nèi)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(nèi)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(chǎn)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(chǎn)品產(chǎn)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(jīng)營困難，甚至倒閉。

    小結當前國家正不斷為戰(zhàn)略新興產(chǎn)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>

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責任編輯：王元

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