中国特种陶瓷现状中国特种陶瓷现状
能源,材料和信息是当代文明的三大支柱。新材料是新技术,新产业赖以形成和发展的基础,特种陶瓷(工程结构陶瓷,电子陶瓷,生物陶瓷)具有电、声、光、磁、热、力学、化学、医学等一种或多种物理,化学功能,在许多场合不论现在或将来都不能为其它材料所取代,已成为用途广泛,迅速发展的新兴产业,各发达国家均投入大量人力,物力研究和开发,竞争十分激烈。美国提出的“先进材料与材料制备”计划,每年用于材料研究工程费高达2025亿美元,以提高其竞争力,越来越多的国家已意识到,就某种意义上说,谁掌握了高性能材料,谁就掌握了未来的先进技术,另一方面,特种陶瓷材料属技术密集,知识密集的学科,材料的性能不仅与化学组成有关,而且很大程度上取决于材料内部结构而结构的形成又与材料制备起始状况,工艺过程等密切相关。因此研究开发的特点是要求高,难度大,获取技术和情报困难,引进高级技术,人才十分不易,价格十分昂贵。当前工程结构陶瓷的研究经历了一段全球“陶瓷热”的鼎盛时期后已逐渐冷静下来,转入深入细致的基础性工作。针对结构陶瓷的弱点之一的脆性,近年来,陶瓷材料科学家围绕提高陶瓷韧性方面进行了许多卓有成就的研究;电子信息正向着集成化,微型化和智能化方向发展,相应地要求电子元器件逐步向微型化、薄膜化、多功能、高效能、高可靠性和高稳定性方向发展;生物陶瓷作为医用材料和金属材料高分子材料相比,具有生物相容性好的优点,正受到医疗界的重视,已成功用于人造骨,关节,牙齿等。
f特种陶瓷种类繁多,本文仅就某些陶瓷材料及其相关问题,提出某些见解进行商讨,以期促进我省,我国特种陶瓷的迅速发展。
1、基础研究和应用基础研究特种陶瓷材料的开发应用首先依赖于新材料的发现和人工合成。由于现代科学技术的发展,化学与材料科学的发展与有机结合,产生了材料化学,物理与材料科学紧密结合形成了材料物理。近百年来,新化合物、固溶体、多晶型等不断涌现。特种陶瓷领域中,合成化合物及材料特性方面取得了某些重大进展(表1)。伴随着电子陶瓷元器件向轻、薄、短、小、多功能、高性能、高可靠性、高密度表面组装的发展需要,以及日益激烈的市场竞争要求高合格率和低成本化,必须加强基础研究和应用基础研究。当前国内虽然有一批知名企业、单位,正从事这方面相关的研究工作,并已取得了长足的进步。但另一方面大都为跟踪研究,很少或缺乏r