說到(dao)先(xian)進(jin)陶瓷(ci)目前的(de)(de)(de)(de)市場(chang)形勢，除(chu)了各材料行(xing)業都在極力靠攏(long)的(de)(de)(de)(de)新能(neng)(neng)源領域外(wai)，軍工領域也(ye)是先(xian)進(jin)陶瓷(ci)的(de)(de)(de)(de)一個非常火爆的(de)(de)(de)(de)市場(chang)。提高國防能(neng)(neng)力在任(ren)何時代下都是一個國家的(de)(de)(de)(de)首要(yao)重點任(ren)務之(zhi)一，而提高國防能(neng)(neng)力首先(xian)就要(yao)從裝備的(de)(de)(de)(de)升(sheng)級(ji)開始。因此，作(zuo)為軍工裝備的(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵材料之(zhi)一，先(xian)進(jin)陶瓷(ci)材料的(de)(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)也(ye)得到(dao)了強有力的(de)(de)(de)(de)驅動。

一、先進陶瓷已逐(zhu)步成為新材(cai)料的重要組(zu)成部分

陶瓷(ci)(ci)是以粘(zhan)土(tu)為主要原料，并與(yu)其他天然(ran)礦物(wu)經過(guo)粉碎混煉、成(cheng)型和(he)煅(duan)燒(shao)制(zhi)得的(de)材料以及(ji)各種制(zhi)品(pin)，是陶器和(he)瓷(ci)(ci)器的(de)總稱。陶瓷(ci)(ci)的(de)傳統概念是指所有以粘(zhan)土(tu)等(deng)無機非金屬(shu)礦物(wu)為原料的(de)人工工業(ye)產品(pin)。它(ta)包括由粘(zhan)土(tu)或(huo)含有粘(zhan)土(tu)的(de)混合物(wu)經混煉、成(cheng)形(xing)、煅(duan)燒(shao)而制(zhi)成(cheng)的(de)各種制(zhi)品(pin)。陶瓷(ci)(ci)的(de)主要原料是取之于自然(ran)界(jie)的(de)硅(gui)酸(suan)(suan)鹽(yan)礦物(wu)，因 此它(ta)與(yu)玻璃、水泥、搪(tang)瓷(ci)(ci)、耐火材料等(deng)工業(ye)同(tong)屬(shu)于“硅(gui)酸(suan)(suan)鹽(yan)工業(ye)”的(de)范疇。

廣義上的(de)(de)(de)陶(tao)瓷材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)指的(de)(de)(de)是除有(you)機(ji)和(he)(he)金屬材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)以外(wai)的(de)(de)(de)其他所有(you)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)，即無機(ji)非(fei)金屬材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)。陶(tao)瓷制品(pin)的(de)(de)(de)品(pin)種(zhong)繁多，它們之間(jian)的(de)(de)(de)化(hua)學成分、礦物組成、物理性(xing)(xing)質，以及(ji)制 造方法，常(chang)常(chang)互相接近交(jiao)錯，無明顯的(de)(de)(de)界限，而(er)在應(ying)用(yong)上卻(que)有(you)很大的(de)(de)(de)區別。因此，很難硬(ying)性(xing)(xing)地(di)把它們歸納為(wei)幾個系(xi)統，詳(xiang)細的(de)(de)(de)分類(lei)法也說法不一，到現在國(guo)際上還沒有(you)一個統一的(de)(de)(de)分類(lei)方法。按陶(tao)瓷的(de)(de)(de)制備技術和(he)(he)應(ying)用(yong)領域分類(lei)，可分為(wei)傳統陶(tao)瓷材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)和(he)(he)先進陶(tao)瓷材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)。

傳(chuan)統(tong)陶(tao)(tao)瓷：傳(chuan)統(tong)意義上的陶(tao)(tao)瓷是指(zhi)以(yi)粘土及其天(tian)然礦(kuang)物為原料，經過(guo)(guo)粉碎混合、成型(xing)、焙燒等工(gong)藝過(guo)(guo)程(cheng)所制(zhi)得的各種制(zhi)品，通(tong)常會被稱為"普通(tong)陶(tao)(tao)瓷 "或傳(chuan)統(tong)陶(tao)(tao)瓷，例如日用(yong)陶(tao)(tao)瓷、建(jian)筑(zhu)衛生陶(tao)(tao)瓷。

先進陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)：按化(hua)(hua)學(xue)成分(fen)可分(fen)為氧化(hua)(hua)物(wu)(wu)陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)、氮化(hua)(hua)物(wu)(wu)陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)、碳(tan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)、硼化(hua)(hua)物(wu)(wu)陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)、硅(gui)化(hua)(hua)物(wu)(wu)陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)、氟(fu)化(hua)(hua)物(wu)(wu)陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)、硫化(hua)(hua)物(wu)(wu)陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)等。按性(xing)能和(he)用途可分(fen)為功能陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)和(he)結構(gou)陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)兩大(da)類。功能陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)主(zhu)要(yao)基(ji)于材料的特殊功能，具有電氣性(xing)能、磁性(xing)、生物(wu)(wu)特性(xing)、熱敏性(xing)和(he)光學(xue)特性(xing)等特點，主(zhu)要(yao)包括絕緣(yuan)和(he)介質陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)、鐵電陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)、壓電陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)、半導體及(ji)其敏感(gan)陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)等；結構(gou)陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)主(zhu)要(yao)基(ji)于材料的力(li)學(xue)和(he)結構(gou)用途，具有高(gao)強(qiang)度、高(gao)硬度、耐高(gao)溫、耐腐蝕、抗(kang)氧化(hua)(hua)等特點。

二、活躍(yue)在軍工(gong)裝備中的先進陶瓷材(cai)料

功能(neng)陶(tao)瓷(ci)在先進陶(tao)瓷(ci)中約占70%的市場份額，其(qi)余為結構(gou)陶(tao)瓷(ci)。陶(tao)瓷(ci)材料的軍(jun)工(gong)應用(yong)則主(zhu)要集中在結構(gou)材料及電(dian)子(zi)器件(jian)方面： 

1. 用于航空發(fa)動機及(ji)飛機剎車盤(pan)

對于航(hang)空發動(dong)機(ji)來說，提高(gao)(gao)渦輪(lun)(lun)前燃(ran)(ran)氣溫度(du)(du)是提高(gao)(gao)發動(dong)機(ji)推力的(de)(de)主要技術途徑，但(dan)是目前的(de)(de)渦輪(lun)(lun)前燃(ran)(ran)氣溫度(du)(du)已經逐步接近高(gao)(gao)溫合金自身(shen)的(de)(de)熔(rong)點，溫度(du)(du)上升(sheng)空間很(hen)小(xiao)，因此(ci)需要有(you)替代材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)。陶(tao)瓷(ci)基(ji)復(fu)合材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)具有(you)耐高(gao)(gao)溫特性，可用于熱端構件。研(yan)究表明陶(tao)瓷(ci)基(ji)復(fu)合材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)可將(jiang)渦輪(lun)(lun)前燃(ran)(ran)氣溫度(du)(du)在(zai)現有(you)的(de)(de)基(ji)礎上提高(gao)(gao)300K以上。同時(shi)陶(tao)瓷(ci)基(ji)復(fu)合材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)密度(du)(du)小(xiao)，有(you)利于發動(dong)機(ji)減重。隨(sui)著民用航(hang)空業對提高(gao)(gao)燃(ran)(ran)油(you)效率的(de)(de)不斷追求，通(tong)用航(hang)空GE預計(ji)在(zai)今后(hou)十年(nian)陶(tao)瓷(ci)基(ji)復(fu)合材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)在(zai)航(hang)空中(zhong)的(de)(de)應(ying)用將(jiang)增長十倍。 

2. 用在飛機剎車盤材料

碳(tan)陶剎(cha)車盤與上一代(dai)剎(cha)車盤相比，靜(jing)摩擦(ca)(ca)系數(shu)提(ti)高1-2倍(bei)，濕態摩擦(ca)(ca)性能(neng)(neng)衰減降低60%以(yi)上，磨損(sun)率降低50%以(yi)上，使用壽命提(ti)高1-2倍(bei)。生產周期降低2/3，生產成(cheng)本降低1/3，能(neng)(neng)耗(hao)降低2/3，性價比提(ti)高2-3倍(bei)。是目前(qian)國(guo)際上發現唯一能(neng)(neng)在1500℃高溫環境下，各項物理性能(neng)(neng)不(bu)發生衰減的(de)材料。推廣應用后(hou)，每(mei)年可為中國(guo)民航客機節約(yue)成(cheng)本3億元(yuan)左(zuo)右。

3. 用于火箭(jian)發動機熱結構件(jian)

陶瓷(ci)(ci)基復(fu)合材(cai)(cai)料(liao)可用于火箭發(fa)動機(ji)中(zhong)。由于陶瓷(ci)(ci)基復(fu)合材(cai)(cai)料(liao)耐熱(re)(re)沖擊性(xing)(xing)高，對液體推進劑化學穩定(ding)性(xing)(xing)高，比(bi)金屬材(cai)(cai)料(liao)耐高溫，具有較高的抗蠕變(bian)性(xing)(xing)，是一種理(li)想的液體火箭發(fa)動機(ji)熱(re)(re)結構件材(cai)(cai)料(liao)。 

4. 用于(yu)航天(tian)飛行器和導彈的熱防護材料

航(hang)天飛行(xing)器(qi)在(zai)進入大氣的(de)(de)(de)過程中(zhong)，由(you)于(yu)強烈的(de)(de)(de)氣動(dong)加熱(re)(re)，飛行(xing)器(qi)的(de)(de)(de)頭錐和(he)機(ji)翼(yi)前(qian)緣的(de)(de)(de)溫度高達1650℃，熱(re)(re)防護(hu)(hu)系(xi)(xi)統(tong)是航(hang)天飛行(xing)器(qi)的(de)(de)(de)關鍵技術之一。第一代熱(re)(re)防護(hu)(hu)系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)設計是采用放(fang)(fang)熱(re)(re)-結(jie)構(gou)分開(kai)的(de)(de)(de)思想(xiang)，即冷卻結(jie)構(gou)外部加放(fang)(fang)熱(re)(re)系(xi)(xi)統(tong)。C/SiC復合材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)發展，使飛行(xing)器(qi)的(de)(de)(de)承載結(jie)構(gou)和(he)放(fang)(fang)熱(re)(re)一體化。尤其是哥(ge)倫(lun)比(bi)亞號熱(re)(re)防護(hu)(hu)系(xi)(xi)統(tong)失效造成的(de)(de)(de)機(ji)毀(hui)人亡(wang)事件后，使C/SiC陶瓷基復合材(cai)料(liao)更(geng)受關注(zhu)。在(zai)熱(re)(re)結(jie)構(gou)材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)構(gou)件中(zhong)包括航(hang)天飛機(ji)和(he)導彈(dan)的(de)(de)(de)鼻錐、導翼(yi)、機(ji)翼(yi)和(he)蓋板等。 

5. 用于衛星反射鏡

衛星(xing)反(fan)(fan)射(she)鏡(jing)材(cai)料(liao)(liao)的(de)性(xing)(xing)能(neng)(neng)要求是密度(du)(du)低(di)、比剛(gang)度(du)(du)大、熱(re)膨(peng)脹(zhang)系(xi)數(shu)CTE低(di)、高(gao)導熱(re)性(xing)(xing)以(yi)及適當的(de)強度(du)(du)和硬(ying)度(du)(du)、可(ke)設計性(xing)(xing)等(deng)(deng)。玻璃反(fan)(fan)射(she)鏡(jing)和金屬反(fan)(fan)射(she)鏡(jing)加(jia)工成大型輕型反(fan)(fan)射(she)鏡(jing)都有一定的(de)局限(xian)性(xing)(xing)。因(yin)此(ci)，國內外都正在(zai)研究C/SiC復(fu)合材(cai)料(liao)(liao)反(fan)(fan)射(she)鏡(jing)，該復(fu)合材(cai)料(liao)(liao)密度(du)(du)較低(di)，剛(gang)度(du)(du)高(gao)，在(zai)低(di)溫下(xia)熱(re)膨(peng)脹(zhang)系(xi)數(shu)小及導熱(re)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，熱(re)性(xing)(xing)能(neng)(neng)和力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)都比較理(li)想，而且可(ke)以(yi)得到極(ji)好的(de)表面拋光，是一種十分(fen)理(li)想的(de)衛星(xing)反(fan)(fan)射(she)鏡(jing)基座(zuo)材(cai)料(liao)(liao)。美國、俄羅斯、德(de)國、加(jia)拿大等(deng)(deng)利用碳纖維增(zeng)強碳化硅復(fu)合材(cai)料(liao)(liao)(Cf/SiC)制備出高(gao)性(xing)(xing)能(neng)(neng)反(fan)(fan)射(she)鏡(jing)。 

6. 陶瓷(ci)材料(liao)及(ji)陶瓷(ci)基(ji)復(fu)合(he)材料(liao)會被用在裝(zhuang)甲中

如防(fang)(fang)彈(dan)(dan)(dan)(dan)衣(yi)、戰(zhan)機和(he)裝甲車(che)的(de)(de)(de)(de)(de)防(fang)(fang)護(hu)層等。防(fang)(fang)彈(dan)(dan)(dan)(dan)衣(yi)主要由(you)衣(yi)套(tao)和(he)防(fang)(fang)彈(dan)(dan)(dan)(dan)層兩部分組成，防(fang)(fang)彈(dan)(dan)(dan)(dan)層可(ke)吸(xi)收(shou)彈(dan)(dan)(dan)(dan)頭或(huo)彈(dan)(dan)(dan)(dan)片(pian)的(de)(de)(de)(de)(de)動能，對(dui)低速彈(dan)(dan)(dan)(dan)頭或(huo)彈(dan)(dan)(dan)(dan)片(pian)有明(ming)顯的(de)(de)(de)(de)(de)防(fang)(fang)護(hu)效果，在(zai)控制一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)凹陷情(qing)況下(xia)可(ke)減輕(qing)對(dui)人(ren)體胸、腹部的(de)(de)(de)(de)(de)傷害。熱壓碳化硼和(he)碳化硅(gui)陶瓷基(ji)復合材料可(ke)以用于制造(zao)堅固的(de)(de)(de)(de)(de)抗擊打的(de)(de)(de)(de)(de)盔甲板(ban)。我(wo)國(guo)(guo)是世界上三大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)防(fang)(fang)彈(dan)(dan)(dan)(dan)衣(yi)生產(chan)國(guo)(guo)，在(zai)國(guo)(guo)際市場上，我(wo)國(guo)(guo)防(fang)(fang)彈(dan)(dan)(dan)(dan)衣(yi)價(jia)格大(da)(da)約500美(mei)元左右，而其他(ta)國(guo)(guo)家的(de)(de)(de)(de)(de)防(fang)(fang)彈(dan)(dan)(dan)(dan)衣(yi)價(jia)格在(zai)800美(mei)元左右，在(zai)制造(zao)成本方面我(wo)國(guo)(guo)存在(zai)優勢。

7. 用在飛機裝(zhuang)甲(jia)方面

一些(xie)軍用直升機均裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)配(pei)有包括陶(tao)瓷(ci)(ci)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)甲(jia)座椅(yi)、陶(tao)瓷(ci)(ci)組(zu)件和陶(tao)瓷(ci)(ci)面板系統等(deng)部件在(zai)內的陶(tao)瓷(ci)(ci)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)甲(jia)系統。此外(wai)，陶(tao)瓷(ci)(ci)基復合材(cai)料還應(ying)用在(zai)陸軍的裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)甲(jia)戰車上，如斯(si)特瑞克中(zhong)型裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)甲(jia)車。 

8. 用于信息化電子器件

軍(jun)(jun)用(yong)(yong)陶(tao)瓷電(dian)(dian)容(rong)器(qi)需(xu)求(qiu)旺(wang)盛(sheng)。電(dian)(dian)子(zi)陶(tao)瓷除了在民(min)用(yong)(yong)領域被(bei)廣泛應用(yong)(yong)，隨著武器(qi)裝(zhuang)備(bei)信息化(hua)的(de)加速，如陶(tao)瓷電(dian)(dian)容(rong)器(qi)這類電(dian)(dian)子(zi)陶(tao)瓷在軍(jun)(jun)工(gong)領域的(de)需(xu)求(qiu)不斷增大，尤其是片式(shi)多層瓷介電(dian)(dian)容(rong)器(qi)（MLCC，市占(zhan)率(lv)超過90%），而軍(jun)(jun)用(yong)(yong)市場對(dui)電(dian)(dian)容(rong)器(qi)質量要求(qiu)較高，中國(guo)軍(jun)(jun)用(yong)(yong)陶(tao)瓷電(dian)(dian)容(rong)器(qi)市場規模常(chang)年保持10%以上的(de)增長。

三、如何搶占高(gao)端制(zhi)(zhi)造制(zhi)(zhi)高(gao)點？

國內的先進(jin)陶瓷(ci)體系不斷拓(tuo)展，制備技術(shu)不斷豐富與(yu)進(jin)步，應用(yong)領(ling)域(yu)也(ye)從單一(yi)(yi)的軍(jun)事、航(hang)空航(hang)天(tian)推廣(guang)到環保、新能源(yuan)、電子信息等(deng)更為廣(guang)泛(fan)的民(min)用(yong)市場，陶瓷(ci)材(cai)料也(ye)從結(jie)構(gou)陶瓷(ci)、功(gong)能陶瓷(ci)向結(jie)構(gou)——功(gong)能一(yi)(yi)體化發展。針對目(mu)前(qian)國內先進(jin)陶瓷(ci)現(xian)狀(zhuang)，仍需從幾(ji)個方面進(jin)行重點研究開發：

陶(tao)(tao)瓷技術的基礎理論研究和(he)結(jie)構設計(ji)需要匹配(pei)應用(yong)領(ling)域對先進陶(tao)(tao)瓷的發展要求(qiu)，能夠(gou)對新體系、新產品(pin)、新應用(yong)和(he)批量(liang)化(hua)轉(zhuan)化(hua)提供技術保障

陶(tao)瓷粉體技術的研究與產業化，要打破高端(duan)粉體仍(reng)受國外(wai)制(zhi)約的現狀，滿(man)足陶(tao)瓷材料發展的基本需(xu)要

增韌技(ji)術的研究是(shi)突(tu)破先(xian)進陶瓷(ci)應(ying)用局限性的關鍵(jian)之一，強(qiang)韌化技(ji)術將實現(xian)先(xian)進陶瓷(ci)應(ying)用翻天覆地(di)的變化

降低(di)先(xian)進(jin)陶瓷生產(chan)成本是(shi)突(tu)破先(xian)進(jin)陶瓷應用局限(xian)性的另一個關鍵因素，特別(bie)是(shi)大批量化生產(chan)制備(bei)技(ji)術(shu)、生產(chan)裝(zhuang)備(bei)的精密(mi)制造技(ji)術(shu)、陶瓷精密(mi)加(jia)工技(ji)術(shu)的發展將決(jue)定成本降低(di)的能力

注射(she)成(cheng)型、注凝(ning)成(cheng)型和固(gu)體無模(mo)成(cheng)型技(ji)術將成(cheng)為最具(ju)批量(liang)化應用潛(qian)力的成(cheng)型技(ji)術，微波(bo)燒結(jie)、放電等離子燒結(jie)技(ji)術將會給陶瓷材(cai)料性(xing)能帶來質的飛躍

結合(he)“十三五(wu)”規劃的要(yao)求(qiu)(qiu)和工(gong)業發展的要(yao)求(qiu)(qiu)，能(neng)(neng)源(yuan)轉化(hua)載體的儲(chu)能(neng)(neng)陶(tao)瓷(ci)、在環境保(bao)護中作用(yong)突出的過濾陶(tao)瓷(ci)（膜(mo)）等(deng)功(gong)能(neng)(neng)——結構一體化(hua)陶(tao)瓷(ci)、以氮化(hua)硅(gui)為代(dai)(dai)表(biao)綜合(he)性(xing)能(neng)(neng)優(you)良的結構陶(tao)瓷(ci)、以AlON透(tou)明陶(tao)瓷(ci)為代(dai)(dai)表(biao)的光電陶(tao)瓷(ci)將(jiang)成(cheng)為應用(yong)、研究(jiu)的主力。當今先進陶(tao)瓷(ci)材料的發展不(bu)再(zai)局限于傳(chuan)統技術，而更(geng)多的是與現代(dai)(dai)信(xin)息、自動(dong)化(hua)技術、不(bu)同材料的結合(he)而形成(cheng)新的技術科(ke)學(xue)（計算材料科(ke)學(xue)、功(gong)能(neng)(neng)-結構一體化(hua)等(deng)），先進陶(tao)瓷(ci)發展的新時(shi)代(dai)(dai)即將(jiang)到來(lai)。

來(lai)源：中國復(fu)材