先進陶瓷的發(fā)展與展望
在近20年,不論是六、七十年前發(fā)明的流延成型技術(shù)、常壓燒結(jié),還是一、二十年剛剛興起的注凝成型技術(shù)、放電等離子燒結(jié)技術(shù),為了滿足應用和研究的需要,都進行了大跨步的技術(shù)升級,相關(guān)的理論研究也取得長足的進展。國內(nèi)的先進陶瓷體系不斷拓展,制備技術(shù)不斷豐富與進步,應用領(lǐng)域也從單一的軍事、航空航天推廣到環(huán)保、新能源、電子信息等更為廣泛的民用市場,陶瓷材料也從結(jié)構(gòu)陶瓷、功能陶瓷向結(jié)構(gòu)——功能一體化發(fā)展。針對目前國內(nèi)先進陶瓷現(xiàn)狀,筆者認為仍需從幾個方面進行重點研究開發(fā):
①陶瓷技術(shù)的基礎(chǔ)理論研究和結(jié)構(gòu)設計需要匹配應用領(lǐng)域?qū)ο冗M陶瓷的發(fā)展要求,能夠?qū)π麦w系、新產(chǎn)品、新應用和批量化轉(zhuǎn)化提供技術(shù)保障;
②陶瓷粉體技術(shù)的研究與產(chǎn)業(yè)化,要打破高端粉體仍受國外制約的現(xiàn)狀,滿足陶瓷材料發(fā)展的基本需要;
③增韌技術(shù)的研究是突破先進陶瓷應用局限性的關(guān)鍵之一,強韌化技術(shù)將實現(xiàn)先進陶瓷應用翻天覆地的變化;
④降低先進陶瓷生產(chǎn)成本是突破先進陶瓷應用局限性的另一個關(guān)鍵因素,特別是大批量化生產(chǎn)制備技術(shù)、生產(chǎn)裝備的精密制造技術(shù)、陶瓷精密加工技術(shù)的發(fā)展將決定成本降低的能力;
⑤注射成型、注凝成型和固體無模成型技術(shù)將成為更具批量化應用潛力的成型技術(shù),微波燒結(jié)、放電等離子燒結(jié)技術(shù)將會給陶瓷材料性能帶來質(zhì)的飛躍;
⑥結(jié)合“十三五”規(guī)劃的要求和工業(yè)發(fā)展的要求,能源轉(zhuǎn)化載體的儲能陶瓷、在環(huán)境保護中作用突出的過濾陶瓷(膜)等功能——結(jié)構(gòu)一體化陶瓷、以Si3N4為代表綜合性能優(yōu)良的結(jié)構(gòu)陶瓷、以AlON透明陶瓷為代表的光電陶瓷將成為應用、研究的主力。
我國從事先進陶瓷研究的單位有300多家,技術(shù)積累日益豐厚,以中材高新材料股份有限公司、中科院上海硅酸鹽研究所、清華大學等為代表的單位在新體系研究設計、產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化方面對我國先進陶瓷發(fā)展發(fā)揮了重要推動作用。當今先進陶瓷材料的發(fā)展不再局限于傳統(tǒng)技術(shù),而更多的是與現(xiàn)代信息、自動化技術(shù)、不同材料的結(jié)合而形成新的技術(shù)科學(計算材料科學、功能——結(jié)構(gòu)一體化等),先進陶瓷發(fā)展的新時代即將到來。
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