中國先進(jìn)陶瓷的發(fā)展瓶頸究竟在哪？有哪些因素

 中國先進(jìn)陶瓷的發(fā)展瓶頸究竟在哪？對此，華南理工大學(xué)材料學(xué)院饒平根教授深有感觸。
 

“我給你看樣?xùn)|西，你就知道我們和國外的技術(shù)水平相差有多少。”饒平根拿出一塊氧化鋁小圓板向記者介紹，“不要小看這塊氧化鋁，這是1998年日本一家公司生產(chǎn)的，其純度可高達(dá)99.99%，但燒結(jié)溫度只需1300℃。當(dāng)時我感到十分驚訝。隨后幾天就用該氧化鋁粉壓制和燒結(jié)了幾個小圓板，燒結(jié)性能果然如此。

氧化鋁陶瓷加工零件

一般來說，氧化鋁純度越高，燒結(jié)溫度就越高，而我國生產(chǎn)的氧化鋁純度僅為99.5%，燒結(jié)溫度則需要1600℃——1700℃。與此同時，該產(chǎn)品的抗彎強(qiáng)度、斷裂韌性、維氏硬度、沖蝕磨損率均比國產(chǎn)氧化鋁的要好得多。目前世界上能生產(chǎn)出這樣的氧化鋁粉的企業(yè)，就只有日本的這一家公司。”
 

饒平根介紹，先進(jìn)陶瓷的國產(chǎn)化難題有幾方面，一是原料，目前各種高端原料都在日本，先進(jìn)陶瓷的原料不像建筑陶瓷那樣，在周邊地區(qū)就可以采集，先進(jìn)陶瓷對于原料的純度和燒結(jié)活性要求高，因?yàn)檫@會影響特陶質(zhì)量的穩(wěn)定性。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(zhì)量上仍存在較大的波動。

黑色氧化鋯陶瓷結(jié)構(gòu)件

 二是技術(shù)，國內(nèi)先進(jìn)陶瓷領(lǐng)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(shù)基本依靠引進(jìn)，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。而在科研院所方面，雖然研發(fā)了很多技術(shù)成果，但絕大多數(shù)處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，成果距離產(chǎn)業(yè)化的目標(biāo)還有較大距離。
 

三是設(shè)備問題，氧化物陶瓷對燒結(jié)設(shè)備的要求不是很高，但非氧化物如碳化物、硼化物、硅化物等材料對燒結(jié)設(shè)備要求很高，使用的設(shè)備大都依靠國外進(jìn)口，而且燒結(jié)設(shè)備非常昂貴。而國產(chǎn)設(shè)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。
 

最后，我國的先進(jìn)陶瓷產(chǎn)業(yè)整體缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃和頂層設(shè)計(jì)，重復(fù)性的研究工作較多，使得有限的人、財(cái)、物等資源過于分散，盲目和粗放的發(fā)展方式同時導(dǎo)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。
 

每當(dāng)談到我國特種陶瓷與國外水平上的差距，饒平根總有一股緊迫感，他認(rèn)為，特種陶瓷目前還存在成本高以及產(chǎn)品力學(xué)性能、可靠性和穩(wěn)定性還需要進(jìn)一步改善等問題，這也是制約特種陶瓷大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的重要瓶頸，高性能、低成本、高可靠性陶瓷材料的設(shè)計(jì)和制備方法的研究顯得尤為重要，任重道遠(yuǎn)。