先進(jìn)陶瓷材料是指在原料、工藝方面有別于傳統陶瓷,通常采用高純、超細原料,通過(guò)組成和結構的設計并采用精確的化學(xué)計量和新型制備技術(shù)制成的性能優(yōu)異的陶瓷材料。這種具有特殊性能的新一代陶瓷材料高速發(fā)展,已經(jīng)成為現代科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步的基石。
先進(jìn)陶瓷材料根據用途和性能可以分為結構陶瓷和功能陶瓷兩大類(lèi),其中結構陶瓷是指具有強度高、硬度高、耐腐蝕、耐磨損、耐高溫等優(yōu)異的力學(xué)、熱學(xué)、化學(xué)性質(zhì),并用于各種結構部件的陶瓷材料。
功能陶瓷是對電、磁、聲、光、熱、力、化學(xué)或生物等信息具有檢測、轉換、存儲、耦合和傳輸等功能的介質(zhì)材料。先進(jìn)陶瓷材料的功能和用途廣泛,主要包括高溫防熱、透波、高韌性、鐵電、壓電、介電、熱釋電、半導體、電光和磁性等功能,并應用于電子信息、集成電路、計算機、自動(dòng)控制、國防軍工、航空航天、生物醫療、海洋超聲、通信技術(shù)、汽車(chē)和能源等現代高新技術(shù)領(lǐng)域。所以先進(jìn)陶瓷材料早已成為國家某些重大工程和尖端技術(shù)中不可或缺的關(guān)鍵材料,在未來(lái)發(fā)展中有重要的科學(xué)價(jià)值和國家戰略意義。例如,電子功能陶瓷材料以其高性能和應用的廣泛性,已經(jīng)成為現代信息技術(shù)發(fā)展的重要基石,是許多新型電子元器件的關(guān)鍵基礎材料,在國民經(jīng)濟和國防建設中占有十分重要的戰略地位。
近年來(lái),國外主要發(fā)達國家針對新材料重點(diǎn)領(lǐng)域出臺了相關(guān)專(zhuān)項政策,對先進(jìn)陶瓷等重點(diǎn)新材料領(lǐng)域實(shí)行長(cháng)期精準扶持和提前戰略布局,促進(jìn)本國新材料快速發(fā)展。與此同時(shí),國外也積極實(shí)施保護本國利益的貿易政策。截至2020年8月,美國已對約5500億美元中國輸美商品加征關(guān)稅,并對關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品的出口不斷設置壁壘,這間接或直接影響到先進(jìn)陶瓷新材料研發(fā)企業(yè)。
近年來(lái),我國也出臺了一系列戰略政策,不斷加大研發(fā)資金、研發(fā)力度的投入,提升自身產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新能力,實(shí)施創(chuàng )新驅動(dòng)發(fā)展戰略,強化現代化經(jīng)濟體系的戰略支撐,推動(dòng)科技創(chuàng )新和經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展深度融合。這也促使我國在某些高溫隔熱材料、透波材料等軍事應用領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先水平,但是就整體而言,我國先進(jìn)陶瓷產(chǎn)業(yè)的發(fā)展還不平衡,產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展所需關(guān)鍵核心技術(shù)還是受制于人,與西方發(fā)達國家還存在一定差距。除了具有獨立技術(shù)特色的國防先進(jìn)陶瓷材料以外,民用先進(jìn)陶瓷領(lǐng)域的大多數產(chǎn)品還是以?xún)r(jià)格為優(yōu)勢,技術(shù)附加價(jià)值還是有待進(jìn)一步提高。例如,2020年全球新車(chē)市場(chǎng)及汽車(chē)后市場(chǎng)的蜂窩陶瓷載體規模約為5億升,約400億元的市場(chǎng)規模,美國康寧(Corning)公司和日本礙子(NGK)集團憑借其先進(jìn)技術(shù)和專(zhuān)利壁壘壟斷了蜂窩陶瓷全球市場(chǎng),約占90%的份額[1]。而目前世界最先進(jìn)的高附加值先進(jìn)陶瓷產(chǎn)品,特別是手機中使用的片式壓電子陶瓷濾波器、風(fēng)力發(fā)電機陶瓷絕緣軸承和高端超細納米粉體、高端裝備中大量的先進(jìn)陶瓷元件我國仍需進(jìn)口。但近年來(lái),我國制造業(yè)也得到了快速發(fā)展,我國制造業(yè)占國民生產(chǎn)總值的1/3、占整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)的4/5、為國家財政提供1/3以上的收入、貢獻出口總額的90%,我國制造業(yè)的規模和總量已經(jīng)進(jìn)入世界前列,成為全球制造大國。對于陶瓷產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō),以汽車(chē)發(fā)動(dòng)機陶瓷元件為契機,我國成功研制出一系列的高端產(chǎn)品,提升了產(chǎn)品和企業(yè)在航天、國防、環(huán)保、醫療、高端裝備等領(lǐng)域的競爭力。所以從長(cháng)遠發(fā)展來(lái)看,我國的先進(jìn)陶瓷產(chǎn)業(yè)有著(zhù)巨大的發(fā)展潛力和提升空間。