电子陶瓷发展前景
电子陶瓷行业分析报告

电子陶瓷行业分析报告一、定义电子陶瓷是指在电子信息技术领域中,由氧化物、氮化物、碳化物、硼化物等复合材料或单一材料制成的绝缘体或半导体材料,被广泛应用于电子元器件、信息设备、光电技术、能源材料等领域。
二、分类特点电子陶瓷按应用领域可分为电容器陶瓷、压电陶瓷、热敏陶瓷、铁氧体陶瓷、氧化铝陶瓷、铝氧化物陶瓷、玻璃陶瓷等。
这些材料具有高绝缘性、高介电常数、压电性、热响应性、磁性等特点,能够满足电子元器件对电学、热学、磁学、力学等性能的要求。
三、产业链电子陶瓷产业链主要包括材料供应商、材料制造商、电子元器件制造商、电子设备制造商和终端用户等环节。
其中,材料供应商是电子陶瓷产业链的起始环节,主要提供各种陶瓷材料;材料制造商将材料进行成形、烧结等处理,制成电子陶瓷材料;电子元器件制造商利用电子陶瓷材料制造各种电子元器件,如电容器、热敏电阻、温度传感器等;电子设备制造商则利用电子元器件制造各种电子设备,如电脑、手机、平板等;终端用户则是获取电子设备和产品的消费者。
四、发展历程电子陶瓷行业的发展可以追溯到上世纪50年代,当时,压电陶瓷开始应用于声波滤波器和色电视机的声场,铁氧体陶瓷也逐渐开始应用于高频电路中。
上世纪70年代,在集成电路的快速发展下,电子陶瓷行业得到了快速发展。
现在,电子陶瓷行业已经成为电子信息产业的重要组成部分。
五、行业政策文件及其主要内容1.《十三五》国家战略新兴产业规划:提出了要实现电子信息陶瓷材料的高质量发展,推进材料工业绿色制造、智能制造和高端制造的转型升级。
2.《智能制造2025》:提出要加速电子陶瓷材料制造技术创新,推动新型电子材料、特种材料、高性能陶瓷等产业的发展。
3.国家科技部公布的《战略性新兴产业技术路线图(2016)》:明确提出要加强电子陶瓷材料的研发和应用,促进电子信息产业的发展。
六、经济环境、社会环境、技术环境1.经济环境:随着社会经济的发展,人们对电子设备、信息技术的需求不断增长,促进了电子陶瓷行业的快速发展。
关于新化县电子陶瓷行业发展状况的调研报告

关于新化县电子陶瓷行业发展状况的调研报告目录一、电子陶瓷行业概述 (4)(一)基本情况 (4)(二)电子陶瓷行业现状概述 (4)1、腾飞中的新化电子陶瓷产业 (4)2、形成了比较成熟的工艺技术 (5)3、产生了一批具有一定影响和带动作用的骨干企业 (5)二、发展状况分析 (6)(一)产业优势 (6)1、交通区位优势明显 (6)2、市场竞争优势 (6)3、拥有多家专业化设备 (6)(二)存在的问题 (6)1、产品档次低,众多企业拥挤在有限的低端市场混战 (6)2、专业人才匮乏,研发能力低下,技术储备枯竭 (7)3、工艺原始,装备落后且更新速度太低 (7)4、盲目发展,竞争无序,内耗严重,效益流失 (7)5、资源有限且无共享平台企业间相互协作、优势互补、一致对外成美梦空想 (8)三、未来的规划 (8)(一)产品的升级换代、新品研发 (8)(二)实施有效措施 (9)1、发挥骨干企业作用,组建电陶企业大集团 (9)2、加强部门协调配合,形成加快电陶产业发展合力 (10)3、利用好国家和省里对电陶行业的有关优惠和扶持政策 (10)4、转变观念,充分认识科技创新是企业发展的前提条件 (10)四、新化县五大电子陶瓷公司 (11)(一)新化县映鸿科技有限公司 (11)(二)湖南劳施特电子陶瓷有限公司 (11)(三)新化县林海陶瓷有限公司 (11)(四)新化县亚龙精细陶瓷制品厂 (12)(五)中瓷电子电器公司 (12)五、调查总结 (12)关于新化县电子陶瓷行业发展状况的调研报告一、电子陶瓷行业概述(一)基本情况新化是革命老区县、国定贫困县、全国第一大移民县、比照国家西部开发政策县。
长期以来,全县经济基础非常薄弱,发展水平十分落后。
近几年,县委、县政府围绕“科学发展、加速赶超”主题,突出“兴工强农、基础先行、项目带动、协调发展”战略重点,大力实施农业稳县、工业强县、城建兴县、旅游活县、文化塑县五大发展战略,加快打造发展平台,着力优化投资环境,全力培育支柱产业,县域经济呈现出跨越发展的强劲态势。
2023年电瓷行业市场前景分析

2023年电瓷行业市场前景分析电瓷是指由陶瓷材料制成的电介质材料,能够在高电压下具有良好的电绝缘、耐高温、耐磨损、耐化学腐蚀等特性。
电瓷被广泛应用于电力、通信、电器、高速列车等领域。
本文将分析电瓷行业的市场前景。
一、电瓷行业现状电瓷行业主要集中在江西、湖南、广东、浙江、山东等地。
江西作为传统的电瓷产区,占据了国内电瓷生产的主导地位。
目前,电瓷行业的主要产品是绝缘子,包括电力绝缘子、介质绝缘子和特种绝缘子。
以电力绝缘子为例,目前国内电力绝缘子的市场容量大约为6亿元,江西是国内电力绝缘子最大的供应商,市场份额约为80%。
二、电瓷行业市场前景目前,我国电力行业、通讯行业、轨道交通行业等都需要大量使用电瓷,而这些行业的发展也将推动电瓷行业的发展。
1.电力行业电力行业的发展是电瓷行业的重要推动力量。
目前,电力行业对电瓷的需求主要来自输电线路和变电站,这两个领域的市场规模非常大。
近年来,随着电网的不断升级改造,电力设备对电瓷的要求也不断提高。
此外,随着电网智能化的推进,对电瓷的需求也将不断增加。
2.通讯行业随着通讯技术的不断发展,通讯行业对电瓷的需求也在不断增加。
电瓷在通讯设备中的应用包括天线子、滤波器等,这些产品需要具备良好的介电性能、耐高温性能等特点。
目前,我国通讯行业正处在快速发展期,通讯设备市场规模不断扩大,有望进一步推动电瓷行业的发展。
3.轨道交通行业随着高速列车的迅速发展,轨道交通行业对电瓷的需求也在不断增加。
电瓷在高速列车中的应用包括接触网绝缘子、瓷隔离器等。
随着高速列车的规模不断扩大,在未来一段时间内,电瓷的市场需求将一直保持强劲。
三、电瓷行业发展趋势1.技术升级电瓷是陶瓷材料的一种,在生产技术上一直面临着许多难题。
随着科技不断进步,电瓷产业也将不断进行技术创新和升级。
例如,新的材料、新的工艺将被应用于电瓷生产,这将使得电瓷的技术水平不断提高。
2.市场竞争由于市场需求不断增加,越来越多的企业进入电瓷行业,市场竞争将越来越激烈。
2024年钛酸钡铁电陶瓷市场发展现状

钛酸钡铁电陶瓷市场发展现状引言钛酸钡铁电陶瓷是一种重要的电子陶瓷材料,具有优异的电学性能和优越的热稳定性,广泛应用于电子器件和无线通信领域。
本文将对钛酸钡铁电陶瓷市场的发展现状进行综述,并分析其市场前景。
钛酸钡铁电陶瓷的特点钛酸钡铁电陶瓷具有以下几个重要的特点: - 高介电常数和低介电损耗,使其在高频率电子器件中具有应用潜力; - 温度稳定性好,能够适应复杂的工作环境; - 高压驱动性能,适用于电荷存储器和压电传感器等领域; - 高饱和极化电压,使其在无线通信设备中具备优势。
钛酸钡铁电陶瓷市场规模及发展趋势根据市场研究报告,钛酸钡铁电陶瓷市场规模逐年扩大,并呈现出以下几个发展趋势:1. 电子器件领域的应用增加随着电子器件市场的不断扩大,对高性能电子陶瓷材料的需求逐渐增加。
钛酸钡铁电陶瓷以其出色的电学性能和稳定性,被广泛应用于电容器、滤波器、谐振器等电子器件中。
2. 无线通信设备市场的快速发展无线通信设备市场的快速发展带动了对钛酸钡铁电陶瓷的需求增长。
钛酸钡铁电陶瓷在射频滤波器、天线、谐振器等无线通信设备中具有重要的应用,如5G技术的普及将进一步推动钛酸钡铁电陶瓷市场的增长。
3. 新兴应用领域的开拓随着科技的进步和新兴应用的不断涌现,钛酸钡铁电陶瓷在医疗设备、汽车电子、航空航天等领域也开始得到关注和应用。
这些新兴应用领域的开拓将进一步推动钛酸钡铁电陶瓷市场的发展。
钛酸钡铁电陶瓷市场面临的挑战虽然钛酸钡铁电陶瓷市场发展势头良好,但仍面临一些挑战:1. 生产成本高钛酸钡铁电陶瓷的生产工艺复杂,所需原材料价格昂贵,导致生产成本较高。
这给陶瓷生产企业带来一定的压力,并限制了市场的进一步扩大。
2. 技术创新与研发投入不足目前,一些先进的钛酸钡铁电陶瓷材料制备技术尚未得到广泛采用,存在一定的技术创新和研发投入不足的问题。
这限制了钛酸钡铁电陶瓷市场的进一步发展。
3. 市场竞争激烈随着钛酸钡铁电陶瓷市场的规模不断扩大,竞争也越来越激烈。
2024年新型陶瓷材料市场发展现状

2024年新型陶瓷材料市场发展现状引言陶瓷材料作为一种重要的无机非金属材料,在各个领域有广泛的应用。
随着科技的不断进步和创新,新型陶瓷材料的研发也得到了加强。
本文将探讨新型陶瓷材料市场的发展现状,分析其应用领域、市场规模以及发展趋势。
应用领域新型陶瓷材料具有许多独特的性能,因此在多个领域得到了广泛应用。
首先是电子领域,新型陶瓷材料常用于制造晶体管、电容器、绝缘体等电子元件。
其次是医疗领域,新型陶瓷材料在人工关节、牙科修复材料等方面具有广阔的市场潜力。
此外,新型陶瓷材料还用于制造汽车零部件、航空航天器件、能源储存等领域。
市场规模新型陶瓷材料市场规模逐年增长。
根据市场调研,2019年全球新型陶瓷材料市场规模达到了XX亿美元,预计到2025年将达到XX亿美元。
其中,亚太地区是最大的市场,占据了全球市场份额的XX%。
北美和欧洲地区也在新型陶瓷材料市场上占据了一定的份额。
发展趋势新型陶瓷材料市场的发展呈现以下几个趋势。
创新技术驱动在新型陶瓷材料领域,创新技术是市场发展的关键驱动力。
随着科学技术的不断进步,新型材料的研发速度大大加快。
例如,纳米陶瓷材料、3D打印陶瓷材料等的出现,为市场带来了更多的机遇和挑战。
人工智能应用人工智能在各个行业的应用已经成为一个不可逆转的趋势。
在陶瓷材料市场中,人工智能技术的应用也不断推进。
例如,利用人工智能算法进行材料设计和模拟,可以提高研发效率、降低成本,同时带来更好的性能和品质。
环保可持续发展环保和可持续发展已经成为当今社会的关注焦点。
在新型陶瓷材料市场中,环保因素也越来越受到重视。
例如,陶瓷膜过滤材料可以有效净化水源和废水处理,对环境友好。
此外,新型陶瓷材料的高效使用还可以减少资源浪费。
结论新型陶瓷材料市场在不断发展壮大,应用领域广泛,市场规模逐年增长。
未来,新型陶瓷材料市场将会继续受到创新技术、人工智能应用和环保可持续发展等趋势的推动。
随着科技的进步,我们可以期待新型陶瓷材料在更多领域的应用和突破。
陶瓷行业的发展趋势与前景分析

陶瓷行业的发展趋势与前景分析陶瓷行业是一个具有悠久历史的传统行业,随着科技的进步和社会经济的发展,陶瓷行业也在不断地转型升级。
本文将从行业趋势、市场需求和前景等方面对陶瓷行业的发展进行分析,内容如下:一、行业趋势:1. 智能化趋势:随着人工智能、物联网和大数据技术的发展,智能化已成为各行各业的必然趋势。
陶瓷行业同样面临智能化转型的机遇和挑战。
智能陶瓷产品具有更高的智能集成度和智能互联性,能够满足不同消费者的个性化需求。
2. 环保节能趋势:随着环境问题的日益突出,绿色环保已成为各行各业的共识。
陶瓷制造过程中的能源消耗和废弃物排放对环境造成了一定的负荷。
因此,研发环保节能的陶瓷制造技术和产品成为行业重要的发展方向。
3. 个性化定制趋势:人们对生活品质的追求日趋个性化,需求从大众化向个性化、差异化转变。
陶瓷作为一种装饰材料,个性化定制尤其重要。
该趋势推动陶瓷行业朝着个性化定制、小批量生产的方向发展。
4. 创新设计趋势:陶瓷产品的设计创新是提升陶瓷行业竞争力的重要方面。
设计创新不仅包括产品外观设计,还包括陶瓷材料、工艺和生产工艺的创新。
随着陶瓷行业竞争的加剧,创新设计将成为企业之间竞争的核心。
二、市场需求:1. 建筑陶瓷需求:随着城市化进程的加速和人们生活水平的提高,建筑业对陶瓷产品的需求不断增长。
陶瓷砖、卫生洁具等建筑陶瓷产品的需求将持续增长。
2. 生活陶瓷需求:生活陶瓷产品是指餐具、茶具、装饰摆件等。
随着人们对生活品质的要求不断提高,生活陶瓷产品的需求呈现出多样化、个性化的特点。
3. 工业陶瓷需求:工业陶瓷广泛应用于电子、汽车、医疗等行业。
随着这些行业的发展,对高性能、高强度、高耐磨、高绝缘等特殊要求的陶瓷产品的需求将不断增加。
三、前景展望:1. 创新技术将推动陶瓷行业发展:陶瓷制造技术的创新将推动产品设计、材料性能和工艺等方面的提升,进一步满足不同市场需求。
2. 智能化转型将提升陶瓷产品附加值:智能陶瓷产品的出现将提升陶瓷产品的附加值,满足消费者个性化需求,为企业带来更多利润。
电子陶瓷材料

电子陶瓷材料
电子陶瓷材料是一种具有优异电性、热性能和化学稳定性的陶瓷材料,广泛应用于电子器件、通信设备、航天航空等领域。
它具有高介电常数、低介电损耗、高绝缘电阻、良好的热稳定性和化学稳定性等特点,因此在现代电子技术中扮演着重要的角色。
首先,电子陶瓷材料具有优异的电性能。
它的高介电常数和低介电损耗使得它在微波器件、滤波器、天线等领域有着广泛的应用。
这些特性使得电子器件在工作时能够更加稳定和高效地传输信号,提高了设备的性能和可靠性。
其次,电子陶瓷材料还具有良好的热性能。
它能够在高温环境下保持稳定的性能,不易发生热膨胀和热震裂。
这使得它在航天航空、汽车电子、工业控制等领域有着重要的应用,能够在恶劣的环境下保持稳定的工作状态。
此外,电子陶瓷材料还具有优异的化学稳定性。
它能够抵抗酸、碱等化学物质的侵蚀,不易发生氧化和腐蚀,因此在化工、医疗器械等领域有着广泛的应用。
这些特性使得电子陶瓷材料成为一种理想的工程材料,能够满足各种复杂环境下的需求。
总的来说,电子陶瓷材料是一种具有优异电性、热性能和化学稳定性的材料,具有广泛的应用前景。
随着科技的不断进步,电子陶瓷材料将会在更多领域发挥重要作用,推动现代电子技术的发展。
相信在不久的将来,电子陶瓷材料将会成为各种电子设备中不可或缺的重要材料。
2024年压电陶瓷技术市场规模分析

2024年压电陶瓷技术市场规模分析引言压电陶瓷技术是目前广泛应用于电子设备和通信领域的一种重要技术。
它具有优异的压电效应和稳定可靠的性能,广泛应用于传感器、换能器、滤波器等领域。
本文将对压电陶瓷技术市场规模进行分析,探讨其发展现状和未来趋势。
市场规模分析当前市场规模目前,压电陶瓷技术市场规模已经达到了一个相当大的规模。
压电陶瓷作为一种重要的功能材料,在各个行业中得到了广泛的应用。
尤其是在消费电子产品和通信设备中,压电陶瓷元件的需求量不断增加,推动了市场的快速发展。
主要应用领域压电陶瓷技术主要应用于以下领域:1.消费电子产品:如智能手机、平板电脑等,压电陶瓷元件用于触摸屏、指纹识别等功能。
2.通信设备:如无线电频谱分析仪、卫星通信设备等,压电陶瓷元件用于振子、滤波器等功能。
3.汽车工业:压电陶瓷元件在汽车的雨滴传感器、车身稳定控制系统等方面有广泛应用。
4.医疗器械:压电陶瓷技术在医疗器械中应用较为广泛,例如超声波传感器、医用超声探头等。
5.工业自动化:压电陶瓷技术在工业自动化中的应用也逐渐增加,例如压力传感器、流量计等。
市场发展趋势随着科学技术的不断进步和应用领域的不断扩展,压电陶瓷技术市场有望进一步扩大。
下面是市场发展趋势的一些主要方面:1.小型化趋势:随着电子设备的小型化和轻量化需求的增加,压电陶瓷元件也需要更加小型化,以适应这种趋势。
2.多功能集成趋势:为了提高设备的功能性和性能,压电陶瓷技术将与其他相关技术(如微电子技术)相结合,实现多功能集成。
3.新兴应用领域:随着人工智能、物联网等新兴技术的不断发展,压电陶瓷技术有望在更多领域实现应用拓展,如智能家居、智能医疗等。
4.智能化趋势:压电陶瓷技术有望在更多设备中实现智能化应用,例如智能传感器、智能控制系统等。
结论压电陶瓷技术市场规模目前已经相当大,并且有望进一步扩大。
在多个应用领域中,压电陶瓷技术都具有广泛的应用前景。
随着科学技术的不断进步和应用领域的不断拓展,压电陶瓷技术市场将迎来更多发展机遇。
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电子陶瓷的发展前景•2010-6-6 13:02:25电子陶瓷在小型化和便携式电子产品中占有十分重要的地位,世界各国元器件生产企业都在电子陶瓷及其元器件的新产品、新技术、新工艺、新材料、新设备方面投入巨资进行研究开发。
高投入的研发使得电子陶瓷及元器件成为一个创新活跃、竞争激烈的领域,每年都有大量新型功能陶瓷材料及元器件问世。
近些年来,在国家诸多重点科研计划的支持和推动下,我国在电子陶瓷材料的科学研究与产业化方面有了很大发展,但总体来看,我国的电子信息产业,特别是一些附加价值高、技术含量高的新型电子信息产品和一些基础电子产品的生产水平与发达国家相比仍存在很大差距,不少高端产品在相当大的程度上被外资企业所控制。
国外大公司如村田、松下、京都陶瓷、摩托罗拉等近年来长驱直入中国市场,目前已占据了国内片式元器件特别是高档片式元器件市场相当大的份额。
我国信息产业正面临着产品升级换代的机遇和挑战。
近年来,随着电子信息技术的高速发展,以信息技术为应用领域的功能陶瓷成为新材料研究中十分活跃的领域。
而其应用领域正在从传统的消费类电子产品转向数字化的信息产品,包括通信设备、计算机和数字化音视频设备等。
数字技术对陶瓷元器件提出了一系列特殊的要求。
为了满足这些要求,世界各国的大学、研究机构和企业都在新材料、新工艺、新产品方面投入巨资进行研究开发。
新型电子陶瓷元器件及相关材料的发展趋势和方向主要体现在以下几个方面:1.小型化与微型化随着移动通信和卫星通信的迅速发展,对器件小型化、微型化的要求越来越迫切,而电子元器件特别是大量使用的以电子陶瓷材料为基础的各类无源元器件,是实现整机小型化、微型化的主要瓶颈。
因此,小型化、微型化是目前元器件研究开发的一个重要目标,市场需求也非常旺盛。
以片式电容器为例,2004年多层陶瓷电容器的全球市场已达8000亿只,并且以每年的速度递增,表现出强劲的增长态势。
从技术方面看,正向着微型化、介质薄层化、大容量、高可靠和电极贱金属化低成本的方向发展。
片式元件的尺寸已由1206和0805为主,发展为0603和0402,并进而向0201和01005发展;介质单层厚度由原来的10微米以上减小到5微米、3微米,甚至到1微米;介质层数也由几十层发展到几百层。
同样,其他功能陶瓷元器件也正向着片式化和微型化方向发展,如多层压电陶瓷变压器、片式电感类器件、片式压敏电阻、片式多层热敏电阻等。
这些片式化功能陶瓷元器件占据了当前电子陶瓷无源元器件的主要市场。
从材料角度而言,实现小型化、微型化的基础在于提高陶瓷材料的性能和发展陶瓷纳米晶技术和相关工艺,因此,发展高性能功能陶瓷材料及其先进制备技术是功能陶瓷的重要研究课题。
2.高频化与频率系列化高频化是数字3C产品发展的必然趋势。
以移动通信为例,以模拟信号为主要特征的第一代移动通信所用的频段在800MHz-900MHz之间,以数字信号为主要特征的第二代移动通信所用的频段则在900MHz和1.8GHz左右,目前正在研究的第三代移动通信系统的频率则在2GHz左右。
对各类电子元器件中的陶瓷材料来说,如何适应高的工作频率是一个严峻挑战。
因此,寻找具有良好高频特性以及系列化工作频率的功能陶瓷材料,是目前新型电子元器件领域的研究热点,微波介质陶瓷材料及新型微波器件是其中重要的研究课题。
微波介质陶瓷指适合于微波应用的低损耗、温度稳定的电介质陶瓷材料,广泛应用于微波谐振器、滤波器、移相器、微波电容器以及微波基板等,是移动通信、卫星通信、全球卫星定位系统(GPS)、蓝牙技术以及无线局域网(WLAN)等现代微波通信技术的关键材料。
自上世纪80年代初微波介质谐振器的实用化实现突破以来,已研究开发出了多种实用化微波介质陶瓷材料,从而大大促进了现代通信技术的发展与普及。
寻求高介电常数、高品质因数、低频率温度系数仍然是当前微波介质陶瓷材料研究的重点。
为适应通信终端设备小型化和便携化的发展需求,发展新型片式化微波器件,如片式滤波器、片式谐振器、片式天线等,已引起业界的广泛关注。
3.集成化与模块化当前,手机和笔记本电脑进一步向便捷化、多功能化、全数字化和高集成化及低成本方向发展,极大地推动了电子元器件的片式化、小型化和低成本及器件组合化、功能集成化的发展进程。
以手机为例,目前每个手机中约有250个-300个无源电子元件,因此无源电子元件的小型化对手机产品的轻便化起决定性作用,这一需求极大地推动了无源电子陶瓷片式元件的小型化、集成化进程。
为减小整机的尺寸,采用多元复合、集成化无源元件,提高安装密度,将是一种最有效的途径。
因此,多层复合功能陶瓷及元器件正由分离式元件向复合化多元组件发展,并最终向无源器件的集成化趋势发展。
集成化功能陶瓷元器件是以低温共烧陶瓷(LTCC)为平台,采用多层陶瓷技术将电容、电感和电阻材料嵌入集成在低温共烧陶瓷基板中,形成无源集成陶瓷器件。
目前,基于LTCC技术的功能陶瓷集成器件已开始应用于移动通信终端设备中,如片式多层LC 滤波器、片式微带滤波器、多层天线等已开始在手机中获得应用,而一些功能集成模块如收发前端模块、功率模块和蓝牙模块等也已开发成功,并将在3G手机中得到推广应用。
LTCC的多功能模块的巨大市场前景,使其成为众多企业竞争的焦点,很多国际著名的无源电子元器件的生产企业纷纷进入这一领域,如日本的村田、TDK、太阳诱电,美国的Johanson Technology 公司等。
目前多家公司都宣称已开发成功包括LTCC微带滤波器、多层天线、复用器、不平衡变压器以及射频前端开关模块、功放模块和蓝牙模块等在内的集成化无源元件和模块。
这些器件应用领域广泛,包括各种制式的手机、蓝牙模块、GPS、数码相机、WLAN、汽车电子等,其中,手机的用量占据主要部分,约占80%以上。
国内在该领域还处于起步阶段,尚未形成产业规模。
从技术角度而言,实现陶瓷集成的关键在于发展性能优异的低温共烧陶瓷材料以及先进的异质材料共烧技术,这已成为当前信息功能陶瓷领域重要的研究方向。
4.无铅化与环境协调性近年来,随着环境保护和人类社会可持续发展的需求,研发新型环境友好的铁电压电陶瓷已成为发达国家致力研发的热点材料之一。
2001年欧州议会通过了关于"电器和电子设备中限制有害物质"的法令,并定于2008年实施,其中被限制使用的物质就包括含铅的压电器件。
作为重要的功能材料,压电陶瓷在电子材料领域占据相当大的比重。
近几年来,压电陶瓷在全球每年的销售量按15%左右的速度增长。
随着电子整机向数字化、高频化、多功能化和薄、轻、小、便携式的方向发展,压电陶瓷器件也在向片式化、多层化和微型化方向发展。
近年来,包括多层压电变压器、多层压电驱动器、片式化压电频率器件、声表面波(SAM)器件、薄膜体声波滤波器等一些新型压电陶瓷器件不断被研制出来,并广泛应用于微机电系统和信息领域。
目前所用的压电陶瓷材料大多是基于锆钛酸铅的含铅材料体系,发展非铅系的环境协调性的压电铁电陶瓷是一项紧迫且具有重大实用意义的课题。
一、在国民经济及国防建设中的作用和地位新材料是发展高新技术的物质基础,也是改造传统产业的必备条件,因此材料科学被列为对世纪六大高科技领域(生物、信息、能源、材料、空间技术和海洋工程)之一。
特种陶瓷(又称高性能陶瓷,先进陶瓷,精细陶瓷,高技术陶瓷等)是新材料的一个组成部分,由于它具有其他材料所没有的各种优良性能,例如:耐高温、高强度、重量轻、耐磨、耐腐蚀、优异的电、磁、声、光、热学件能等,它在国民经济中的能源、电子、航空航天、机械、汽车、冶金、石油化工和生物等各方面都有广阔的应用前景,成为各工业技术特别是尖端技术中不可缺少的关键材料,在国防现代化建设中,武器装备的发展也离不开特种陶瓷材料。
除此之外,在当今世界各国把环境保护作为重要的问题来考虑时,以环境保护、生活优化为背景的环境净化功能陶瓷的研究与开发也必然对改善人类生存环境,实施可持续发展战略起到积极的推动作用。
由此可见,特种陶瓷在国民经济建设及国防建设中的作用和地位是十分重要的。
二、高性能陶瓷的现状、差距与问题(一)高性能陶瓷基本状况1.基本状况特种陶瓷一般分为结构陶瓷和功能陶瓷,有的还分为陶瓷涂层及陶瓷复合材料等。
结构陶瓷主要是利用其耐高温、高强度、耐磨的性能,应用于热机部件、耐磨部件,例如刀具、轴承、密封环、阀门等,热交换器、防弹材料及生物陶瓷等。
主要的材料有Si3N4,SiC,ZrO2,Al2O3,SiALON等。
功能陶瓷主要是利用其电、磁、声、光、热学等功能特性,应用于绝缘子,集成电路的基片,电容器,压电和铁电及敏感元件等。
主要的材料有BaTiO3,ZnO,Ph(ZrxTi1-x)O3,AIN,ZrO2等。
还应当提到的是陶瓷粉料是发展特种陶瓷的基础材料,是特种陶瓷的重要组成部分,对特种陶瓷的发展起到十分重要的作用。
特种陶瓷作为一种新材料,近十几年来得到了迅速的发展。
尽管70年代末到80年代中期,发达国家为应付可能产生的能源危机,在世界上掀起了一股研制陶瓷发动机而出现的“陶瓷热”,使很多的企业卷入了这一行列,但是由于陶瓷材料的制造成本,可靠性,重复性等问题,未能实现预定的目标,到如年代初开始降温。
但这些研究成果使陶瓷材料的性能提高到一个崭新的水平,制备工艺技术取得了很大的进步,大大地加速了结构陶瓷实用化进程,只是市场没有像预期的增长那么快罢了。
功能陶瓷由于电子、信息、通信事业的发展,仍稳步地增长,大约每年以10%的增长率发展。
我国也经历了同样的过程。
我国的特种陶瓷是五六十年代为支撑我国“两弹一星”的研制而发展起来的。
经过几十年的发展,功能陶瓷已形成了一个行业,主要生产陶瓷基片、陶瓷电容器、陶瓷滤波器、压电陶瓷、敏感陶瓷、磁性陶瓷、绝缘瓷等等。
结构陶瓷通过“六五”、“七五”、“八五”的科技攻关,进行结构陶瓷的研究与开发,使结构陶瓷取得了很大地进步,品种不断增加,但离形成一个行业还有相当的距离。
我国特种陶瓷的基本情况列于表1。
表1 我国特种陶瓷行业基本情况2.技术进步我国在“七五”、“八五”期间,国家约投入了1亿人民币,用于结构陶瓷和功能陶瓷的攻关及“863”计划,使得我国特种陶瓷研究工作进人世界的前列。
在结构陶瓷材料的研究水平和性能上接近或达到国际先进水平(例如:高性能的氮化硅陶瓷在137℃下,抗弯强度达到1000MPa以上,陶瓷轴承、陶瓷刀具等等的性能达到了国际先进水平),在国际上享有较高的学术地位。
在“七五”、八五”期间研究开发的严酷环境下应用的发动机陶瓷零部件方面也做了成功的探索,在发动机关键部位装有陶瓷零部件的一台无水冷6105发动机,通过了3200km的路试,一台装有陶瓷零部件的无水冷6105发动机在我国南疆沙漠地区通过了11212km的实际路试考核,引起了世界瞩目。