中國(guó)粉體網(wǎng)訊  隨著現(xiàn)代高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，先進(jìn)陶瓷已逐步成為新材料的重要組成部分，成為許多高技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展的關(guān)鍵材料。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，先進(jìn)陶瓷產(chǎn)業(yè)每年以8%左右的增長(zhǎng)速度高速發(fā)展，全球先進(jìn)陶瓷產(chǎn)業(yè)已達(dá)到萬億級(jí)的市場(chǎng)規(guī)模。但從陶瓷產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈來看，我國(guó)先進(jìn)陶瓷許多企業(yè)和產(chǎn)品仍處于中低端，日、美、歐則占據(jù)了中高端市場(chǎng)。尤其是日本，在先進(jìn)陶瓷的研制與應(yīng)用領(lǐng)域居于巨大領(lǐng)先地位。

日本先進(jìn)陶瓷發(fā)展現(xiàn)狀

首先，各個(gè)國(guó)家、部委、聯(lián)盟、協(xié)會(huì)、學(xué)會(huì)、智庫等對(duì)于先進(jìn)陶瓷的定義及范圍都不同，我國(guó)一般對(duì)先進(jìn)陶瓷定義是：采用高純度、超細(xì)人工合成或精選的無機(jī)化合物為原料，具有精確的化學(xué)組成、精密的制造加工技術(shù)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并具有優(yōu)異的力學(xué)、聲、光、熱、電、生物等特性的陶瓷，是由金屬元素（Al、Zr、Ca等）和非金屬元素（O、C、Si、B等）組成的氧化物或非氧化物，由離子鍵和共價(jià)鍵共同結(jié)合的陶瓷材料。

日本對(duì)于先進(jìn)陶瓷的定義、分類和范圍與國(guó)內(nèi)有所不同。先進(jìn)陶瓷在日本最接近的定義叫做精細(xì)陶瓷（FineCeramic，F(xiàn)C），其將精細(xì)陶瓷分為原始粉末和部件材料，定義與應(yīng)用與國(guó)內(nèi)也存在一些差別。

日本于1982年在通商產(chǎn)業(yè)省（現(xiàn)為經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)�。┫略O(shè)立了FC室，并于同年成立了精細(xì)陶瓷協(xié)會(huì)（現(xiàn)為日本精細(xì)陶瓷協(xié)會(huì)，JFCA）。日本精細(xì)陶瓷的定義：經(jīng)過嚴(yán)密組分、構(gòu)造、形狀等控制工藝構(gòu)成，在某個(gè)階段歷經(jīng)高溫操作的無機(jī)非金屬產(chǎn)品以及原料中間體；精細(xì)陶瓷分為：原料粉末（FC原料）和部件材料（FC部材）；FC原料定義：對(duì)不定形原料（原料粉末、化學(xué)成分、粉體物性等作為指標(biāo)構(gòu)成交易對(duì)象）分別按其組分加以分類統(tǒng)計(jì)。但特定形態(tài)的原料（單晶體，纖維，晶須等物理形態(tài)構(gòu)成主要交易賣點(diǎn)）不歸為此類。FC原料分為兩類：“氧化物材料”和“非氧化物材料”；FC部材：根據(jù)使用的領(lǐng)域，大致分為電磁、光學(xué)、機(jī)械、熱學(xué)、核電相關(guān)、化學(xué)、生命/生物及生活文化、通用和其他部材等。

整體來說，日本“精細(xì)陶瓷”與我國(guó)“先進(jìn)陶瓷”的概念相通性極大，本文暫以“先進(jìn)陶瓷”進(jìn)行概述。

自20世紀(jì)80年代以來，日本在先進(jìn)陶瓷材料科研、制備方面占有領(lǐng)先、突出的地位，在電子陶瓷、光導(dǎo)纖維、高韌性陶瓷等先進(jìn)陶瓷材料方面，日本均處于領(lǐng)先地位。日本生產(chǎn)的先進(jìn)陶瓷敏感元件已占據(jù)國(guó)際市場(chǎng)主要份額，包括熱敏、壓敏、磁敏、氣敏、光敏等在內(nèi)的各種先進(jìn)陶瓷產(chǎn)品壟斷著大部分市場(chǎng)；在泡沫陶瓷、超塑性陶瓷、塑膠復(fù)合陶瓷以及各種先進(jìn)陶瓷材料與陶瓷部件研發(fā)，高性能陶瓷電池、陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)等研發(fā)開發(fā)方面，也均處于領(lǐng)先地位。隨著多年來在先進(jìn)陶瓷領(lǐng)域的技術(shù)積累，日本誕生了一大批在行業(yè)內(nèi)擁有重要話語權(quán)的大型陶瓷企業(yè)，例如日本京瓷、村田、東芝、日本特殊陶業(yè)、NGK、昭和電工等等，特別是日本京瓷和村田等年銷售達(dá)千億級(jí)的先進(jìn)陶瓷跨國(guó)公司在全球具有重要影響力。目前，日資企業(yè)在全球先進(jìn)陶瓷領(lǐng)域市場(chǎng)份額達(dá)50%左右。

紡織設(shè)備陶瓷部件，來源：京瓷

日本的陶瓷粉體生產(chǎn)技術(shù)在全球范圍內(nèi)也首屈一指，誕生了一批以生產(chǎn)陶瓷粉料聞名的企業(yè)，并牢牢占據(jù)了全球陶瓷粉體的高端市場(chǎng)。例如在許多高端的Al2O3陶瓷產(chǎn)品方面，晶粒細(xì)小、結(jié)構(gòu)均勻、機(jī)電性能和耐磨性好Al2O3陶瓷零部件所使用的Al2O3粉末由日本企業(yè)把控；在高性能MLCC陶瓷粉體方面，日系廠商可以根據(jù)訂單要求，在100nm的鈦酸鋇基礎(chǔ)上改性，最終可制成小尺寸（0402、0201等）、大容量（10~100μF）的MLCC。此外，著名陶瓷粉體企業(yè)還有生產(chǎn)高性能Si3N4粉末的日本宇部興產(chǎn)株式會(huì)社，生產(chǎn)高導(dǎo)熱基板用AlN陶瓷粉的德山曹達(dá)，生產(chǎn)高分散性細(xì)粒度的高純氧化鋁的住友化學(xué)等等。

MLCC陶瓷粉體全球供應(yīng)格局

相比之下，我國(guó)對(duì)陶瓷粉料的制備仍未引起足夠的重視，多種陶瓷粉料尚無專業(yè)化生產(chǎn)企業(yè)，許多企業(yè)不得不“自產(chǎn)自銷”，因此在粉料質(zhì)量上仍存在較大的波動(dòng)，同時(shí)，粉體的高效分散技術(shù)也存在較大差距。

除以上外，日本在陶瓷生產(chǎn)設(shè)備方面也有很強(qiáng)的實(shí)力，從而使日本的先進(jìn)陶瓷全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的極為成熟、先進(jìn)。

日本何以在先進(jìn)陶瓷領(lǐng)域稱霸世界

先進(jìn)陶瓷官方記錄的應(yīng)用發(fā)展始于德國(guó)，其1905年率先開始氧化鋁刀具的研究，1912年首款氧化鋁刀具在英國(guó)誕生。日本并不是最早開發(fā)先進(jìn)陶瓷的國(guó)家，但是最后卻在該領(lǐng)域獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷，它是如何做到的？

1.政策大力支持

新材料產(chǎn)業(yè)被國(guó)際上認(rèn)為是21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Σ��?duì)未來發(fā)展有著巨大影響的產(chǎn)業(yè)，日本政府十分重視新材料技術(shù)的發(fā)展，重點(diǎn)把開發(fā)新材料列為國(guó)家高新技術(shù)的第二大目標(biāo)。同時(shí)日本新材料政策把目標(biāo)放到全球市場(chǎng)，因此，日本選擇的重點(diǎn)是市場(chǎng)潛力巨大和高附加值的新材料領(lǐng)域。

鑒于先進(jìn)陶瓷作為新材料的重要分支及在工業(yè)發(fā)展中的特殊地位，日本將先進(jìn)陶瓷的發(fā)展提到戰(zhàn)略高度來認(rèn)識(shí)，并投入巨資制訂了專門的研究計(jì)劃來促進(jìn)其發(fā)展，以保持其在先進(jìn)陶瓷領(lǐng)域的全球領(lǐng)先地位。例如，日本通產(chǎn)省精細(xì)陶瓷研究與開發(fā)的“陽光計(jì)劃”、“通用技術(shù)計(jì)劃”等。

2.注重長(zhǎng)期的國(guó)家科學(xué)技術(shù)基本計(jì)劃

以日本陶瓷協(xié)會(huì)電子材料部發(fā)布的日本電子陶瓷發(fā)展路線圖來看，其可以精準(zhǔn)的將未來電子陶瓷的科學(xué)計(jì)劃和技術(shù)方向布局到未來25年。

日本電子陶瓷發(fā)展路線圖

3.重視基礎(chǔ)研究

日本十分重視新材料的基礎(chǔ)研究。日本為了給未來的科學(xué)技術(shù)進(jìn)步打下基礎(chǔ)，以保證在之后的尖端技術(shù)中發(fā)揮其主導(dǎo)作用，日本認(rèn)識(shí)到基礎(chǔ)研究的重要性，特別是新材料方面的研究。為此，日本建立大批新材料研究所，著重對(duì)電子、新材料、生物工程等方面開展研究活動(dòng)。例如日本國(guó)立物質(zhì)材料研究所（National Institute for Material Science，NIMS），由日本國(guó)家金屬研究所（成立于1956年）和國(guó)家無機(jī)材料研究所（成立于1966年），這兩個(gè)國(guó)家研究開發(fā)機(jī)構(gòu)合并而來，作為獨(dú)立行政機(jī)構(gòu)進(jìn)行材料科學(xué)的基礎(chǔ)研究和開發(fā)。NIMS的使命是“從材料研究創(chuàng)造未來”，研究方向包括金屬、半導(dǎo)體、超導(dǎo)體、陶瓷、有機(jī)材料和納米材料等等，涵蓋電子、光學(xué)、涂料、燃料電池、催化劑、生物技術(shù)等范圍的應(yīng)用。

4.較早實(shí)施高效的產(chǎn)官學(xué)研合作機(jī)制

在競(jìng)爭(zhēng)劇烈的時(shí)代，日本很多企業(yè)認(rèn)識(shí)到，為了縮短開發(fā)周期，為了企業(yè)的生存，應(yīng)共同進(jìn)行研究，共同生產(chǎn)。

因此，日本企業(yè)對(duì)新材料的開發(fā)較早的采取了產(chǎn)學(xué)結(jié)合或企業(yè)間合作的體制。產(chǎn)學(xué)結(jié)合就是企業(yè)與學(xué)校結(jié)合，例如1984年住友電氣公司和一所大學(xué)就開發(fā)新材料方面進(jìn)行了合作研究，成功地開發(fā)出瞬時(shí)合成燒結(jié)精細(xì)陶瓷的方法。

5.可靠的情報(bào)調(diào)研

材料的情報(bào)工作是提高研發(fā)效率、節(jié)省時(shí)間、人力、資金、確定技術(shù)發(fā)展周期、規(guī)避已有技術(shù)設(shè)計(jì)、尋找關(guān)鍵技術(shù)空白、避免專利侵權(quán)，同時(shí)掌握競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手發(fā)展情況的手段。觀察國(guó)內(nèi)的一些情報(bào)分析情況和國(guó)外相比，還是存在一定差距，包括日本在內(nèi)的國(guó)外材料情報(bào)工作已經(jīng)形成了體系和協(xié)作分工，很多情報(bào)調(diào)研都是由行業(yè)協(xié)會(huì)或者學(xué)會(huì)定期進(jìn)行組織幾百位科學(xué)家、企業(yè)家、研究員等共同來完成，所以情報(bào)的可靠性、有效性、及時(shí)性等都比較好。

日本材料領(lǐng)域的報(bào)告

小結(jié)

日本開始主導(dǎo)全球先進(jìn)陶瓷市場(chǎng)時(shí)，我國(guó)對(duì)先進(jìn)陶瓷的研究才剛剛起步，至今他們依舊風(fēng)光�？v觀日本先進(jìn)陶瓷產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，可以發(fā)現(xiàn)日本始終重視科學(xué)的頂層設(shè)計(jì)，無論是政府還是企業(yè)對(duì)未來發(fā)展都有著清晰、長(zhǎng)遠(yuǎn)的計(jì)劃，并長(zhǎng)期堅(jiān)持投入極大的精力與激情，這或許是他們成功的關(guān)鍵，也是我們一直以來所欠缺的。

參考來源：

[1]宋濤等.國(guó)內(nèi)外先進(jìn)陶瓷發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)

[2]宋錫濱.新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展之我見——先進(jìn)陶瓷研發(fā)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

[3]張偉儒等.先進(jìn)陶瓷材料研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

[4]鄭四華等.高技術(shù)陶瓷產(chǎn)業(yè)發(fā)展評(píng)價(jià)及戰(zhàn)略研究

（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/山川）

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