先进陶瓷材料的研究重点及产业化展望.pdf

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1、◎陶瓷先进陶瓷材料的研究重点及产业化展望沈阳工业大学材料科学与工程学院韩亚苓摘要：本文以美国为例，通过对美国先进陶瓷材料现状为适应新技术革命对材料的要求，世界发达国家都非常及发展趋势的研究，说明先进陶瓷以其优越的高温性、可靠重视对先进陶瓷的研究和开发应用。性及其独特性能已经成为一种经济适用的首选材料，并广泛1.1美国陶瓷研究的发展现状应用于工业制造、能源、航天、交通、军事以及消费品制造近30年以来，先进陶瓷领域的研究工作取得了一系列等领域。美国把研究工作的重点放在企业界，这一举措对我突破，推动了陶瓷技术的快速发展，对经济和社会发展也

2、产们具有一定的借鉴作用。生了深远的影响。如长效耐磨陶瓷轴承已经应用到各个工业关键词：先进陶瓷，高温性能制造领域，用以延长设备的使用寿命，减少摩擦，提高设备性能。仅以氮化硅陶瓷轴承及相关部件为例，从1972年开陶瓷是人类生活、现代科技发展和经济建设中不可缺少始研制，1988年进入市场，其使用寿命是传统金属轴承的的材料。它和金属材料、高分子材料并列为当代三大固体材3-10倍；摩擦减少了80％，能耗降低了15%-20％。汽车用料。我国是最早制造瓷器的国家，因此英文瓷器China与陶瓷催化转化器在减少汽车废气排放和空气污染方面起到了“中国”

3、是同意词。中国远在新石器时代就有了陶瓷，距今重要的作用。六七千年前就开始用陶刀，仰韶文化时期发展了彩陶，殷朝先进陶瓷以其能够减少维护费用、提高设备使用寿命、时期产生了以高岭土为原料的白陶，殷周时代创造了釉陶，减少生产能耗、减少环境污染等优势已经在各个领域显示出东汉时期的瓷器已经达到了相当高的水平。从公元九世纪它应用的潜力。在机械制造、能源、航天及交通领域，陶瓷起，中国陶瓷就已远销非洲和阿拉伯世界，中国人民对世界材料起到了“减少工业废料排放，减少维护成本，减轻质陶瓷的发展做出了杰出贡献。量，减少生产能耗，有利于化学品和水的再循环，延长

4、设备使用寿命”的作用；在军事领域，陶瓷材料起到了“扩展武1先进陶瓷发展现状器和侦查系统性能，减少缺陷，增加可靠性，减少设备、系进入二十世纪以来，特别是第二次世界大战以后，随着统和设施成本”等功效。空间技术、原子能工业和电子工业的迅速发展，迫切需要优1998年美国先进陶瓷市场总份额接近75亿美元，2003良的材料。对材料的耐热性、耐蚀性、机械强度、电磁特性年超过110亿美元。随着技术的不断发展，先进陶瓷市场将和尺寸精度方面提出了更高要求，陶瓷研究进入了一个的新继续显著增长并带来更大的经济效益和社会效益。阶段。1.2近期美国先进陶瓷研究

5、计划随着科学技术的进步，人们对陶瓷材料的本质有了更深从2000年开始，美国先进陶瓷协会和美国国家能源部刻的理解。从原料的纯度、粒度、晶型、杂质含量及种类等联合资助并实施了为期20年的美国先进陶瓷发展计划，该因素入手，并对成型和烧结工艺流程进行深入的研究，使陶计划分为3个发展阶段：短期发展阶段（2000－2003年），瓷组织得到极大改善，性能得到极大提高。这种新型陶瓷与中期发展阶段（2004－2010年），长期发展阶段（2011－2020传统陶瓷有本质的区别。年）。这个计划主要面向先进陶瓷工业界，共有来自陶瓷及对于新型陶瓷，目前尚无明

6、确定义，但一般说法是：采各相关领域的50多家相关机构参加，其中绝大多数是先进用高度精选的原料，具有能精确控制的化学组成，按着便于陶瓷制造商和用户企业，此外还有少数从事应用开发的研究进行结构设计及控制制造方法进行制造加工，具有优异性能单位。的陶瓷，称为新型陶瓷。这个历时20年的先进陶瓷发展计划旨在将基础研究、事实上，不同国家对这类材料的称谓也不同：英国人称应用开发和产品使用等几个环节有机地结合在一起，共同推为“技术陶瓷”（technologyceramics）；美国人称为“高级动先进陶瓷材料的应用发展。目标是到2020年，先进陶瓷陶瓷

7、”、“近代陶瓷”（advancedceramics）或“高效陶瓷”以其优越的高温性能、可靠性以及其他独特性能，成为一种（highperformanceceramics）；日本则常称为“精细陶瓷”经济适用的首选材料，并广泛应用于工业制造、能源、航（fineceramics）或“新型陶瓷”（newceramics）；我国有人天、交通、军事以及消费品制造等领域。到2020年，根据称其为“工业陶瓷”（industrialceramics）。但所有说法指的应用要求可以选择使用具有优越的性能、价格比陶瓷产品。都是同一类材料，本文将这类陶瓷统称为

8、先进陶瓷。31辽宁建材2008年第11期燃烧器、高温炉风扇、高温固定件）；传感器和防护装置2先进陶瓷材料发展前景（涂层、衬底、测量温度、压力和其他参数的压电器件）；恶下面主要从材料、制造、设计、环境、健康、教育和市劣环境下的过滤和清洁