蓬勃发展的先进陶瓷.doc

蓬勃发展的先进陶瓷产业无机非金属材料是材料领域的一个大类,对人类的发展、社会的进步和人民生活水平的提高有重要作用。陶瓷是最重要的无机非金属材料,先进陶瓷材料则专指用精制高纯人工合成的无机化合物为原料,采用精密控制工艺成型烷结而制成的高性能陶瓷,以区别于用天然无机物烧结而成的传统陶瓷(如碗盆瓶杯等)。先进陶瓷材料大致可分为结构陶瓷与功能陶瓷两个部分。1·先进陶瓷材料的重要性与金属或高分子材料相比,先进陶瓷材料更具各众多独特的性能,如结构陶瓷优异的高温力学性能,功能陶瓷特有的光、声、电、磁、热或功能稿合效应是其他材料难以具备的。事实上,现代无机非金属材料已经在很多领域,特别是诸多高技术领域,获得关键性的应用。无机材料是现代信息与通信技术的基础。大型集成电路中的各类陶瓷基片和衬底材料,光纤通信中的石英光纤等是整个信息产业中最为关键的材料。另外,光通信中有源器件中的激光工作物质、无源器件中光纤连接器用的氧化锗陶瓷材料等都是现代光通信领域内必不少的关键材料。国防军工领域中,陶瓷材料发挥了关键作用。战略导弹、军事卫星和导弹防御系统是满足现代和未来国家安全需要的."杀手锏"。战略导弹上的防热端头帽、各类卫星星体和箭体用防热温控涂层材料、火箭喷管碳/陶瓷梯度复合材料和导弹防御系统中的微波介质材料等等,均是先进陶瓷材料。无机材料在环境保护中做出了贡献。废气的处理是环保的重要方面,将废气转化为无害的气体需要多孔或蜂窝状的陶瓷作为转化器的载体材料或催化/、分离和催化材料等也是先进陶瓷材料。清洁能源如太阳能、核能、燃料电池等,均离不开无机非金属材料。无机材料为人类健康造福。疾病早期诊断采用的先进的医疗设备(如高分辨B超仪、高速CT和正电子断层扫描成像仪PET等)中最关键的探测材料,如超声波发射与探测材料、高能射线探测材料是陶瓷或晶体材料。人工关节、齿科材料等是一类具有生物活性的结构陶瓷材料。无机材料在传统产业改造中的作用越来越大。各类高档耐磨耐腐蚀密封材料、陶瓷轴承、钢筋轧制用复合陶瓷材料不仅提高了相关传统行业的效率,节约了成本,减轻了劳动强度,还对环境保护大有禅益。高性能的发热体材料是半导体行业使用的加热设备的关键材料。以上情况可以看出,很多高技术产业和国防军工的发展在很大程度上要依赖包括陶瓷材料在内的无机材料技术的突破和发展才得以实现。国家对高技术和高技术产业的未来需求同样离不开材料的进一步发展。反过来,我国的高技术产业和国防军工的发展,无疑也向无机材料提出了新的更高要求。结构陶瓷将在国防军工、信息通讯、环保和传统产业改造中发挥越来越大的作用。2·日新月异的大无机无机非金属材料专业的概念无机非金属材料,主要有陶瓷,砖瓦,玻璃,胶凝材料(水泥,石灰,石膏等),混凝土,耐火材料和天然矿物材料等传统材料以及新型陶瓷,微晶玻璃,光纤玻璃,MDF水泥,纤维增强混凝土等新型材料。新型无机非金属材料主要有以下几类:新型陶瓷主要是指发挥材料机械、热、化学等功能的一大类高性能陶瓷。按照其组成将其分为氧化物类(如氧化锆、氧化铝等)和非氧化物类(如氮化硅、碳化硅等)。一般具有很高的熔点硬度及较强的抗化学腐蚀能力,因而主要用途包括各种高温结构件(如喷嘴、热交换器、高温过滤器、加热元件等)、耐磨材料(如轴承、球磨介质、脱水版等)、耐腐蚀部件(如管道、球阀、泵材等)