中国粉体网讯 先进陶瓷，又称新型陶瓷、特种陶瓷、精细陶瓷、高技术陶瓷等，它和金属材料、高分子材料并称为“三大固体材料”。它是指采用高纯度、超细人工合成或精选的无机化合物为原料，具有精确的化学组成、精密的制造加工技术和结构设计，并具有优异的力学、声、光、热、电、生物等特性的陶瓷，从而在航空航天、电子信息、生物医药、高端装备制造等高端科技领域随处可见。

氧化锆珠，图片来源：晶安高科

国内先进陶瓷产业发展之路

我国的先进陶瓷行业发展相对较晚，从20世纪80年代开始，经过“六五”“ 七五”“ 八五”攻关及“863”“ 973”“ 科技支撑”“ 科技部重大专项”等国家级科研项目的投入和研发，突破了高效发动机中以高温陶瓷为关键零部件的技术难题，由此开展了陶瓷材料的组成设计、晶界工程、气压烧结、热压烧结、热等静压烧结、净尺寸成型等关键技术的研发工作，使得此后几十年，我国在精尖陶瓷制备技术研发和产业化领域取得了巨大发展成果。

进入21世纪后，我国先进陶瓷材料制备技术快速发展，不断打破国外垄断和技术封锁，包括各种烧结技术、成型工艺、粉末制备技术、精密加工工艺和陶瓷与金属的封接技术等。正是这些装备技术的研发与应用及科研人员的积极参与，推动了我国先进陶瓷产业的快速发展。在结构陶瓷领域，研制并开发出了耐高温和抗热震的氧化铝坩埚、氧化锆陶瓷轴承球和研磨球、精密陶瓷劈刀等，产品性能媲美国际先进水平且能产业化生产。功能陶瓷方面，目前功能陶瓷占据我国先进陶瓷市场份额的70%，产品种类多、数量大，例如：集成电路用氧化铝基片、高导热氮化铝基片、高导热高绝缘BN陶瓷、独石电容用粉料、微波谐振器陶瓷、特种微晶氧化铝基片等新材料，在陶瓷电阻、电容、电感、陶瓷封装基座、陶瓷插芯等领域都发展迅速且已形成规模化产业，为我国工业技术领域提供了关键的零部件配套材料。

京瓷氮化硅覆铜板

6、生物陶瓷髋关节

生物陶瓷髋关节市场需求巨大，全球平均每2分钟就有一例陶瓷髋关节置换手术，对该材料性能和可靠性要求非常高，使用寿命可达20年以上。目前，陶瓷髋关节主要由德国赛琅泰克和日本京瓷等公司生产，国内每年需进口数十万套。德国赛琅泰克生产的ZrO2和SrAl12-xCrxO19板状晶协同增强增韧Al2O3基复相陶瓷材料，其抗弯强度和断裂韧性分别达到1380MPa和6.5MPa•m1/2。

东芝氮化硅陶瓷轴承

8、切削金属用陶瓷或金属陶瓷刀头

在汽车、冶金、航天航空领域的机械加工中大量使用陶瓷刀头，据统计市场需求达数十亿元，目前大量进口。陶瓷刀具材料包括Al2O3基、Si3N4基、Sialon陶瓷、ZTA和Ti(N，C)体系等，要求具有高硬度、高强度和高可靠性。目前国内企业只能生产少量非氧化物陶瓷刀具，像汽车产业加工用量巨大的氧化物陶瓷刀具还依赖从瑞典Sandvik、日本京瓷和NTK、德国CeramTec等公司进口。

9、大尺寸透明透波陶瓷

在军工国防用到的透明和透红外线陶瓷材料，如Y2O3、MgO、AlON、MgAl2O4陶瓷以及具有激光特性的Nd:YAG透明陶瓷。目前我国的技术还限于制备小尺寸产品，而像美国surmet等公司已可制备0.5m以上的大尺寸透明透波陶瓷，我国无论在工艺技术和装备上与其均有差距。

10、光刻机等半导体设备用精密陶瓷部件

作为半导体生产设备的关键部件，Al2O3、AlN和SiC等多种精密陶瓷部件的研发生产直接影响着半导体装备制造业乃至整个半导体产业链的发展。从上表我们可以看到，精密陶瓷部件在化学气相沉积、物理气相沉积、离子注入、刻蚀等一系列半导体主要制造环节均有重要应用。ESC静电吸盘同样是贯穿于几大重要环节的关键部件，在上表中它虽然没有归于“陶瓷件”一类，但据粉体网编辑了解，目前陶瓷材料是静电吸盘最热门的主体材料。可以说，精密陶瓷部件是整个半导体产业基础中的基础。

碳化硅多孔吸盘，碳化硅组合式框架

（图片来源：中国建筑材料科学研究总院）

因此，无论从经济安全角度还是产业成本角度考虑，要突破我国半导体产业面临的“卡脖子”窘境，必须重视精密陶瓷部件等半导体生产设备关键部件的国产化发展。

盼——急需发展具有国际品牌价值或高度专业化的公司

美国、日本、德国、法国、英国等发达国家在先进陶瓷材料这一领域已有一批具有国际品牌价值和影响力的大公司，如美国的CoorsTeK、康宁、赛瑞丹等公司，日本的京瓷、村田、NGK、东芝陶瓷，德国赛琅泰克(CeramTec)，法国圣戈班公司，英国的摩根公司，这些大公司的产品品质高、种类多。此外上述发达国家还有一批企业具有高度专业化的水准，如专业生产纳米氧化锆粉末原料的日本东曹(Tosoh)公司和专业生产氮化硅粉末原料日本宇部公司(简称UBE)，在全球享有盛誉，以至于美国苹果公司的无线充电的智能手表后盖，指名必须采用日本Tosoh公司的原料。又例如美国奎斯特技术公司(Quest Technology.LP)其技术核心是注射成型工艺和注射模具的制造，公司生产的产品主要是氧化铝、氮化铝、氮化硅及复合陶瓷类等高技术结构陶瓷，其生产最大的特点是精密注射成型生产线和相应的注射摸具加工配套车间，产品精度非常高。

美国Armorline的大尺寸镁铝尖晶石透明陶瓷

我国近几年虽然也涌现了像潮州三环、山东国瓷、顺络电子、中材高新等大公司，在国际上开始产生影响力，但绝大多数陶瓷企业的品牌价值和影响力尚未形成，具有高度专业化的陶瓷公司也比较少。此外，许多中小型陶瓷企业的产品同质化现象严重，恶性竞争比较激烈，且产品性能指标达不到国际先进水平，因此还难以进入广阔的国际市场。

推动我国先进陶瓷产业发展的对策和建议

1、大力发展关键战略材料产业链

根据国家战略要求、市场需求及研发程度，进行初步分类，优先解决具有重大需求且技术相对成熟的材料产业化，然后解决研发周期长或者起步较晚的材料，并制订短期和长期目标。根据研发程度不同，研发主体也应该不同，处于研发初期的以高校科研院所为主体，以解决相关技术难题及产业化难题为目标；处于产业化初期的以实力雄厚的新材料企业为主体，以提高材料成品率及稳定性为目标；处于产业化成熟阶段的企业和行业协会应该制定相关标准，完善新材料的产业链，最终实现关键材料的产业化应用。

2、优化陶瓷材料产业结构

加快完善相关产业的政策和法律法规体系，制定相关的技术标准体系，完善产业链、创新链、资金链。通过政府对先进陶瓷材料发展的规划引导，使企业聚焦到国家重点发展的材料产业，防止出现投资碎片化、分散化、内卷化。培育重点龙头企业，使其掌握核心技术和核心产品。鼓励企业与科研院所合作，提高资源利用率。

3、加大扶持政策

设立扶持先进陶瓷材料产业发展专项资金，安排一定数量的资金对重点领域进行技术创新和技术改造，对已获得核心技术专利、成果实现产业化或者市场前景良好的重点产业加大资金支持力度，对在研发领域作出重大贡献的单位和个人进行奖励；对相关研发企业实施低税收政策，尤其是中小型企业，可根据实际情况实行低税收甚至免税，使其先立足再发展。

4、加强人才队伍建设

鼓励高校、研究所、企业联合设立先进陶瓷材料产业人才培训基地，培养制造业急需的科研人员、技术骨干与复合型人才。吸收国外高水平技术人才，建立完善的技术创新激励机制。鼓励国际交流与合作，引进国外先进技术，提升自身技术水平。

小结

从陶瓷产业链和价值链来看，我国先进陶瓷许多企业和产品还处于中低端，总体水平与发达国家相比还有一定差距。但随着产研界乃至国家层面的不断重视，以及随着我国智能终端、新能源汽车、生物医疗、航空航天、半导体等热点行业的发展，先进陶瓷应用范围将进一步扩大，可以预见，我国先进陶瓷产业将步入快速发展时期，相关生产企业将迎来新的机遇。

参考来源：

[1]李静波等.精细陶瓷产业现状及其计量需求探讨

[2]宋涛等.国内外先进陶瓷发展现状及趋势

[3]谢志鹏等.国内先进陶瓷状况与发展机遇和挑战

[4]张文毓.先进陶瓷材料的研究与应用

[5]杨治华等.中国新材料产业发展报告2021：先进陶瓷材料.今日新材料

[6]谢志鹏等.我国先进结构陶瓷产业分布与发展及面临的问题与挑战

（中国粉体网编辑整理/山川）

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