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【原創(chuàng)】全球先進陶瓷產(chǎn)業(yè)誰最強?歐盟第3,美國第2,第1是?


來源:中國粉體網(wǎng)   山川

[導讀]  誰才是全球先進陶瓷產(chǎn)業(yè)的最強霸主呢?

中國粉體網(wǎng)訊  先進陶瓷材料,具有金屬和高分子材料所不具備的高模量、高硬度、耐磨損、耐高溫、耐腐蝕、抗侵蝕、生物相容性以及優(yōu)異的電絕緣和透光透波等特性,從而在航天航空、國防軍工、機械化工、生物醫(yī)療、信息電子、核電與新能源等領域得到越來越多的應用,近年來基本上保持7-10%的年增長率。




近二十年來,國際上尤為重視先進陶瓷材料的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化,很多國家制定了一系列先進陶瓷材料的研發(fā)計劃,通過產(chǎn)學研結合和市場牽引的雙輪驅動,在納米陶瓷,透波陶瓷,激光陶瓷,超高溫陶瓷,陶瓷基復合材料,生物陶瓷,環(huán)保陶瓷,電子和光通訊陶瓷,半導體芯片封裝陶瓷等方面都取得巨大進步,并且獲得了成功的應用。



在這個千億級市場中,成熟的生產(chǎn)工藝和先進的生產(chǎn)設備均掌握在為數(shù)不多的幾個國家或地區(qū)手中。雖然我國在先進陶瓷領域發(fā)展迅速,但在陶瓷的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化尤其是高端粉體及先進生產(chǎn)設備方面,與國外仍有不小的差距。


那么,誰才是全球先進陶瓷產(chǎn)業(yè)的最強霸主呢?


第3名,歐盟


歐盟在功能陶瓷領域優(yōu)勢明顯。其主要研究的是發(fā)電設備領域的新材料技術,如排氣管內(nèi)襯、渦輪增壓器轉子結構、陶瓷活塞、燃氣輪機轉子等。例如德國發(fā)明了一種陶瓷電容器,用于無安全措施的應用。在這些應用中,電容器通常與正極永久連接,電容器的串聯(lián)可以減少開關的風險,而無需采取進一步的安全措施,因此適合于現(xiàn)有用戶產(chǎn)品的設計。


歐洲生產(chǎn)先進陶瓷的大型公司有法國圣戈班(Saint-Gobain)公司、德國賽瑯泰克公司(CeramTec)、英國摩根公司(Morgan),此外德國還有一批專業(yè)的中小型陶瓷原料公司如Starck公司、燒結設備公司如FCT公司。



圣戈班公司是世界百強企業(yè)之一,是世界工業(yè)工程材料的先驅者,年銷售收入超過300億美元,其中高性能陶瓷材料占15%以上。目前圣戈班已經(jīng)收購了美國著名的Carborundum和Norton陶瓷公司。


賽瑯泰克公司(CaramTec)是德國最大的技術陶瓷公司,它生產(chǎn)各類先進陶瓷材料,應用于現(xiàn)代工業(yè)和生物醫(yī)療各個領域。


Morgan公司是英國一家中型企業(yè),以碳材料和結構陶瓷為主要產(chǎn)品,在60多個國家設立了160多家生產(chǎn)廠。


歐盟第六次框架計劃支持廣泛的多領域課題研究,其中一些專門針對高性能陶瓷及其復合材料的先進制備技術,特別是法國、英國、德國以航空航天應用背景加強陶瓷基復合材料和超高溫陶瓷材料的制備技術研究,例如德國已開發(fā)出可以連續(xù)燒結大型致密高溫陶瓷部件的脈沖電流燒結裝備。


第2名,美國


美國在結構陶瓷領域處于領先地位。在美國,結構陶瓷產(chǎn)量增長速度最快,每年增長約15%。其中,醫(yī)療設備、汽車、飛機、核工程、航天技術、醫(yī)療設備、機械動力等領域是目前美國結構陶瓷廣泛分布領域。Si3N4、SiC和ZrO2是目前主要的結構陶瓷精密材料。其中,結構陶瓷產(chǎn)品的生產(chǎn)占世界總產(chǎn)量份額的絕大多數(shù)。而且,美國制造的耐高溫陶瓷,其工作溫度高達1300℃,其工作強度達到普通高溫金屬的6倍以上。



從2000年開始,美國國家能源部與美國陶瓷協(xié)會聯(lián)合資助并實施了為期20年的美國先進陶瓷發(fā)展計劃,這個計劃將基礎研究、技術開發(fā)和產(chǎn)品應用幾個環(huán)節(jié)有機地結合起來,共同推進先進陶瓷材料的制備技術發(fā)展,包括用于國防方面的激光透明陶瓷材料和導彈引導用透波陶瓷材料的制備技術。


此外,基于宇航技術發(fā)展的需要,美國國家航空和宇航局(NASA)在高溫結構陶瓷的開發(fā)和制備技術方面正在實施大規(guī)模的研究與發(fā)展計劃,將高溫陶瓷基復合材料制備技術作為研究重點,其目標是將發(fā)動機熱端部件的使用溫度提高到1650℃或者更高。目前,美國已將新型陶瓷材料如納米陶瓷技術、陶瓷裝甲、環(huán)保陶瓷、核電用陶瓷、透光透波陶瓷等制備技術作為優(yōu)先發(fā)展方向,且已取得重大進展。




另一方面,雖然美國是生產(chǎn)結構陶瓷的產(chǎn)量大國,但其同時相對應也是結構陶瓷最大的消費市場。因此,許多陶瓷產(chǎn)品不得不從歐洲和日本進口。在美國,結構陶瓷制造商包括庫斯泰克和康寧。作為美國市場高技術陶瓷的領先供應商,庫斯泰克主要業(yè)務為生產(chǎn)各類半導體工業(yè)用陶瓷基板、電真空陶瓷、精密陶瓷零件、半導體設備用陶瓷零件?祵幑緞(chuàng)立于1851年,是晶圓陶瓷、光電材料、高性能特種玻璃、玻璃纖維、光纜、汽車尾氣過濾器的主要供應商,其蜂窩陶瓷技術和生產(chǎn)處于世界領先地位。


第1名,日本


日本在高韌性陶瓷領域和電子陶瓷位于領先地位。目前,全球先進陶瓷元件市場主要由日本制造商占據(jù)。各類先進陶瓷產(chǎn)品,包括熱傳感器、壓力傳感器、磁傳感器、氣體傳感器、光傳感器等,日本占據(jù)了大部分市場。在新型超塑陶瓷、塑料陶瓷、陶瓷發(fā)動機等研發(fā)領域,日本處于領先地位。



日本在發(fā)展高技術陶瓷和精密陶瓷元素的基礎上,通過研發(fā)制造陶瓷剪刀、陶瓷手術刀、陶瓷秤、陶瓷加熱器、人造陶瓷粘結劑、陶瓷圓珠筆等發(fā)熱元件以及日常產(chǎn)品,積累了一些特殊陶瓷生產(chǎn)方法。


例如,京瓷在全球的事業(yè)涉及原料、零件、設備、機器,以及服務、網(wǎng)絡等各個領域。京瓷最初為一家技術陶瓷生產(chǎn)廠商。如今,京瓷公司的大多數(shù)產(chǎn)品與電信有關,生產(chǎn)制造與高性能陶瓷材料相關的下游產(chǎn)品,包括無線手機和網(wǎng)絡設備、半導體元件、射頻和微波產(chǎn)品套裝、無源電子元件、水晶振蕩器和連接器、使用在光電通訊網(wǎng)絡中的光電產(chǎn)品。



NGK主要生產(chǎn)汽車發(fā)動機電機陶瓷火花塞、高品質(zhì)陶瓷,包括耐磨部件、超聲換能器和傳感器、半導體制造設備產(chǎn)品、電氣設備產(chǎn)品以及其他陶瓷產(chǎn)品等,一直致力于開發(fā)擁有優(yōu)秀環(huán)境效率的產(chǎn)品,為世界追求的新汽車社會做出貢獻。


從結構陶瓷產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)方面來看,東芝公司處于領先地位,其半導體生產(chǎn)中的敏感元件主要采用氧化鋁、氮化硅、氧化鋯、碳化硅等材料。


此外,日本在陶瓷粉末(如 ZrO2 、Si3N4 、AlON、Nd:YAG、BaTiO3 )合成方面具有很強的話語權,這也是他們先進陶瓷產(chǎn)業(yè)傲視全球的底氣所在。


參考來源:

[1]鄭四華,孫思達.高技術陶瓷產(chǎn)業(yè)發(fā)展評價及戰(zhàn)略研究

[2]謝志鵬等.國際先進結構陶瓷研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應用發(fā)展狀況


(中國粉體網(wǎng)編輯整理/山川)

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