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新材料在(zai)線®
《大國之(zhi)材》原創文(wén)章,轉載請(qǐng)聯系微信(xin):EILIG2014
新材料在(zài)線 ID:xincailiaozaixian
圖片:受(shou)訪人提供(gòng)、圖蟲創意(yi)
2025年12月7日至(zhi)21日,中央經(jīng)濟工作會(huì)議在北京(jing)舉行,會議(yì)重新定義(yì)⭐了基礎設(she)施建設,把(ba)5G、人工智能(neng)、工業互聯(lián)網、物聯網(wang)👈定義為“新(xin)型基礎設(she)施建設”。
随(suí)着國内“新(xīn)基建”項目(mu)的啟動,高(gāo)鐵、5G通訊、新(xīn)能源汽🌐車(che)等領🐪域🏃♀️迎(yíng)👌來了蓬勃(bó)發展,為材(cái)料的發展(zhǎn)帶來新的(de)機會。先進(jin)陶瓷作為(wéi)各項新興(xìng)領域材料(liao)中一個不(bú)可或☂️缺的(de)組成部分(fen)🏃🏻,在國民經(jīng)濟中發揮(hui)着愈來愈(yu)重的作用(yong),也迎來🌈了(le)發展機遇(yu)。
與傳統意(yi)義上的陶(tao)瓷如日用(yong)陶瓷、建築(zhù)衛生陶瓷(cí)不同的🐇是(shi)🏃🏻,先進陶瓷(cí)是采用高(gāo)度精選或(huò)合成的原(yuan)🔅料,具有控(kòng)制的化學(xué)組成,按照(zhào)便于控制(zhì)的制造技(jì)術加工、便(biàn)于進行結(jie)構設計,并(bìng)且有優異(yi)特性的陶(táo)🌍瓷。
近年來(lai),先進陶瓷(ci)材料應用(yong)在我國高(gao)新科技領(ling)域的應🏃🏻用(yòng)層出不窮(qiong),由于它具(jù)有金屬和(hé)塑料所不(bú)具🔞備的耐(nài)高🐅溫、耐摩(mó)損💃🏻、耐腐蝕(shi)、高硬度、高(gao)精密度等(deng)優☂️點,又在(zài)電子、超🏃導(dǎo)、光學、生物(wu)、磁🆚性、儲能(néng)等領域大(dà)顯☀️身手,成(cheng)為🈲衆多高(gao)科技産業(ye)鍊上遊的(de)“材✂️料黑金(jin)”。
數據顯示(shi),2021年全球先(xiān)進陶瓷市(shi)場規模為(wei)1048.54億美元。
先(xiān)進陶瓷在(zài)國内也呈(chéng)遍地開花(hua)之勢,目前(qian)有超過2000家(jia)相關企💔業(ye),主要集中(zhong)在廣東、山(shan)東、河南、福(fu)建等省市(shì)。其✉️中山東(dong)省擁有超(chāo)過1000家先進(jin)陶瓷相關(guān)企業,福建(jiàn)省有🔅超過(guò)500家。
在自上(shàng)世紀80年代(dai)起就與先(xian)進陶瓷材(cái)料結緣的(de)孫亞光🏃🏻♂️教(jiao)‼️授看來,先(xiān)進陶瓷材(cai)料及産業(ye)能迎來自(zì)身發展的(de)春天,其實(shi)是一種❤️必(bi)然。
01
逐步從(cong)産業鍊微(wei)笑曲線的(de)底部爬坡(po)
“為了實現(xian)材料均勻(yún)的、可重複(fu)的無缺陷(xian)顯微結構(gou),提高📧材🐆料(liao)性🌍能的可(kě)靠性,陶瓷(ci)制備科學(xue)研究十分(fen)必要。”早在(zai)上世紀60年(nián)代,美國材(cai)料顧問委(wei)員會在對(duì)材料制備(bèi)領域進🔞行(háng)調研後,得(de)出這一重(zhong)要結論。
實(shi)際上,由于(yú)先進陶瓷(ci)在工業發(fā)展中的特(te)殊地位,歐(ōu)美日等國(guó)家和地區(qū)早已投入(rù)巨資鋪開(kāi)了研究計(jì)劃。70年代的(de)陶瓷發♻️動(dong)機😍,就是其(qí)中一個切(qiē)入點。
而我(wo)國的先進(jìn)陶瓷研發(fā)、生産計劃(hua)則始于上(shàng)世紀80年代(dài)。
但(dan)從接觸先(xiān)進陶瓷材(cái)料起,孫亞(yà)光就始終(zhōng)堅信,先進(jìn)陶瓷材料(liao)具備很好(hao)的前景。因(yin)此,從入行(háng)至今,孫亞(yà)光🌍從沒有(you)離開過這(zhè)個📧領域,他(ta)也見證了(le)我國先進(jìn)陶瓷材料(liao)行業從無(wu)到有、從小(xiao)到大的變(biàn)遷。
上世紀(ji)八十年代(dai),國内的先(xiān)進陶瓷産(chǎn)品嚴重依(yī)賴進口。國(guó)内生産1噸(dūn)陶瓷原料(liào),出口到日(ri)本的價格(gé)大約是1萬(wan)塊人民💰币(bì),但🧑🏽🤝🧑🏻從日本(ben)回購1噸先(xian)進陶瓷材(cai)料或器件(jian),則需要🚶♀️數(shu)十萬的價(jià)格。為了擺(bai)脫這一局(jú)面,我國在(zài)先進陶瓷(cí)材料領域(yu)也展開了(le)研究、開發(fā)和生産。
以(yi)發動機用(yòng)陶瓷零部(bù)件的研制(zhi)為契機,我(wǒ)國研制成(chéng)☂️功了一📐系(xi)列新的陶(táo)瓷材料,并(bìng)在先進陶(táo)瓷的應💃用(yòng)方面也取(qu)得了令人(rén)矚目的成(cheng)績。普通電(diàn)子陶瓷🈲和(hé)結構陶瓷(cí)如IC基闆、電(diàn)容、電阻、電(diàn)感等壓電(diàn)陶瓷無線(xian)電頻率元(yuán)件,中鋁瓷(cí),高鋁瓷,電(diàn)真空瓷等(deng),在我國已(yǐ)能夠大批(pī)♈量生産,并(bing)占領一定(dìng)的國際市(shì)場。
随着技(ji)術的進步(bu),其應用範(fàn)圍也由初(chū)的三個闆(pan)塊輻射🏃♂️至(zhì)更多元的(de)場景,由于(yú)先進陶瓷(ci)特定的精(jing)細💜結構和(hé)其高強、高(gāo)硬、耐磨、耐(nài)腐蝕、耐高(gāo)溫等一系(xì)列優良性(xìng)♈能,現被廣(guang)泛應用于(yu)國防、化工(gong)、冶金、航空(kong)航天、生物(wu)醫學等國(guo)民經濟的(de)各個領域(yu)。
02
突破(pò)自身才可(ke)繼續向前(qián)
據Research and Markets數據顯(xian)示,2015年全球(qiu)先進陶瓷(ci)市場規模(mó)約631.1億美元(yuan),随📐着先進(jin)🈲陶瓷各種(zhǒng)功能的不(bú)斷發掘,其(qí)在微電子(zǐ)工業🔞、通訊(xun)産業、自動(dong)化控制和(he)未來智能(néng)化技術等(děng)方面作為(wéi)支撐材料(liao)的地位将(jiāng)日益顯📐著(zhe),市場容量(liang)也将進一(yī)步提升。預(yù)🙇🏻計到2024年,全(quan)球先進陶(táo)瓷市場規(gui)👨❤️👨模将達1346美(mei)元。
進入(ru)21世紀,我國(guó)的先進陶(táo)瓷産業也(yě)進入了快(kuai)速發展🈲期(qi)。精密⛱️小尺(chǐ)寸産品、大(da)尺寸陶瓷(ci)器件的成(cheng)型、燒結技(jì)術、低成本(ben)規模化制(zhi)💁備技術,陶(tao)瓷加工系(xì)統等領域(yu)不斷打破(pò)國外壟斷(duan)和技術封(fēng)鎖。許多先(xian)進陶瓷産(chǎn)品在我國(guo)已能大批(pī)量生🍓産,産(chǎn)品質量較(jiao)穩定,并能(neng)占領一定(ding)的國際市(shi)場。但在孫(sun)亞光看來(lái),國内🌈先進(jìn)陶瓷材料(liào)✂️行業還尚(shàng)處于“别人(rén)有的我們(men)也都有了(le),别人能做(zuò)東西我們(men)也都能做(zuo)了,但🐪是我(wo)們跟人家(jia)還是有一(yī)定的差别(bie)。我們經曆(li)了從無到(dao)有,現🚩在是(shì)需要從有(you)到精、從有(you)到強。”的局(jú)面。
據相關(guān)資料表明(ming),至今在先(xiān)進陶瓷發(fa)展中處于(yú)領先地位(wèi)的國家和(he)地區主要(yao)是美國、日(rì)本、歐盟等(děng)。其中,美國(guó)先進陶瓷(ci)在航空航(hang)天、核能等(deng)領域的應(yīng)用處于領(lǐng)先地位;日(ri)本在先進(jìn)陶瓷材料(liao)的産業化(huà)、民用領域(yu)方面占據(ju)領❗先地位(wei),并占有約(yuē)一半的市(shì)場⭐份額;歐(ou)盟在先進(jìn)陶瓷細分(fèn)應用領域(yù)♍和機械裝(zhuang)備領域處(chù)于領先地(dì)位。
制(zhì)備優質先(xiān)進陶瓷材(cái)料的技術(shù)、裝備和管(guǎn)理水平的(de)缺乏也必(bi)🔱然導緻國(guó)内先進陶(táo)瓷材料行(háng)業發展的(de)受限。數據(jù)表明,在🎯全(quan)球數百億(yi)美元的先(xiān)進陶瓷⭕年(nian)銷售額中(zhong),中國銷售(shou)額僅占🐉1%—2%。特(te)别是高端(duān)裝備中大(da)量的陶瓷(ci)元件,如手(shou)機中使用(yòng)的片式🚶♀️壓(yā)電陶瓷🌈濾(lü)波器、風力(lì)發電機陶(táo)瓷🔅絕緣軸(zhóu)承和💔高端(duan)超細納米(mi)粉體等仍(reng)🔅需🈲進口。
國(guo)内先進陶(tao)瓷材料行(háng)業的發展(zhǎn),在近40年間(jiān)實現從無(wu)到有的突(tu)破固然值(zhí)得欣喜,但(dàn)如何在這(zhe)一基礎上(shàng)變強,縮小(xiao)與國外發(fa)達💜市場的(de)差距,孫亞(yà)光認為國(guó)内各大企(qǐ)業和科研(yan)人員還需(xū)要下功夫(fu),突破自身(shen)往前走。
孫(sun)亞光對《大(da)國之材》談(tan)到,國内以(yi)往一些企(qǐ)業以賺❓快(kuai)錢⚽、上市為(wéi)目的,看到(dào)哪個行業(ye)賺錢就往(wǎng)哪裡投,後(hòu)導緻行業(ye)被做死的(de)現象屢有(you)發生。氧化(huà)锆陶瓷刀(dao)就是一個(gè)很🌈好的例(lì)子,以往刀(dao)具往💜往是(shì)由金屬制(zhì)成,而日⭕本(ben)根據氧🏃化(huà)锆的特性(xìng),打造出了(le)具有高🈲硬(ying)度、不生鏽(xiu)、無金屬味(wèi)殘留、******、抗氧(yǎng)化等優點(diǎn)的陶瓷刀(dāo)。這原本是(shi)一個很好(hao)的産業🈲方(fang)向,但部分(fèn)國内企業(ye)看到後🏃♀️都(dōu)認為這是(shì)一♊個能快(kuai)速賺錢的(de)方向,粗制(zhì)☁️濫造的加(jia)入導緻了(le)産品産能(néng)的過剩❌,後(hou)把這個産(chǎn)業做死。
在(zài)孫亞光看(kàn)來先進陶(tao)瓷材料行(hang)業跟其他(ta)行業是一(yī)樣♉的‼️,這✂️個(gè)行業要想(xiang)走得更遠(yuǎn),多出一些(xie)尊重科學(xué)規律、遵守(shǒu)行業發展(zhǎn)趨勢、埋頭(tóu)于研究的(de)良心企業(ye)與沉下心(xīn)來、踏實學(xue)習國外的(de)技術與理(li)論的人才(cái)是關鍵。
而(er)被問到國(guó)内的先進(jìn)陶瓷還需(xu)多久才能(néng)消除與跟(gēn)國😘外的♊差(chà)距時,孫亞(yà)光肯定地(di)說道:“10年,等(děng)到我們裝(zhuang)備國産化(huà),加工理論(lun)系統化,10年(nian)的時間基(ji)本能完成(cheng)了。”
産學研(yan)融合助力(lì)産業全面(mian)發展
在全(quán)球上百億(yì)美元的先(xian)進陶瓷年(nián)銷售額中(zhong),中國的銷(xiāo)售額占比(bi)較少。中國(guo)陶瓷工業(ye)協會分析(xi)認為🙇🏻,國内(nèi)先進陶瓷(cí)🔴實驗室階(jie)段的研究(jiu)工作偏多(duo),忽視了中(zhōng)試、工程化(hua)和産業🛀🏻化(huà)技術的研(yán)究🐆,成果沒(méi)有轉化為(wei)現實生産(chǎn)力是🛀🏻重要(yao)的因🔞素之(zhī)一。
在企業(yè)與高校之(zhī)間來回穿(chuān)梭的孫亞(yà)光深有同(tóng)感。
自畢業(ye)起,孫亞光(guāng)就在河南(nan)焦作化工(gōng)總廠負責(zé)技🧑🏾🤝🧑🏼術研發(fa)工作,到中(zhōng)國地質科(ke)學院鄭州(zhou)礦産綜合(hé)利用研究(jiū)所擔任科(ke)技開發🚶♀️處(chù)副處長,再(zài)于2000年加盟(méng)廣東東方(fāng)锆業科技(ji)股份有限(xian)公司任副(fù)總經理。2005年(nián)在先進陶(tao)瓷材料行(hang)業中摸爬(pá)滾♉打了幾(jǐ)十🚶年後,孫(sun)亞光選擇(ze)加入河南(nan)工業大學(xue)材料科學(xue)與工程學(xue)院擔任教(jiāo)授。
從先進(jìn)陶瓷材料(liao)行業的技(jì)術人員到(dao)企業管理(lǐ)者再到高(gao)校💰教師,在(zài)孫亞光看(kan)來是一條(tiáo)更為适合(he)教導出行(háng)業人才的(de)道🏃♀️路,“因為(wei)從企業出(chū)來,會更清(qīng)楚企業需(xu)要什麼,這(zhè)才能去教(jiao)會學生有(you)用的知識(shí)”。相較于停(tíng)留在實驗(yan)室的研究(jiū)方式,孫亞(ya)光教授更(geng)認同習總(zong)書記的觀(guan)點“要把論(lun)文寫在中(zhōng)❌國的大地(di)上”。
在孫亞(yà)光看來,“産(chǎn)”是要位的(de)。在産學研(yán)模式下,企(qi)業在實🐆際(jì)生産應用(yòng)中發現問(wèn)題,以科研(yán)機構、高校(xiao)的人才、研(yan)究成果輸(shū)出作為企(qǐ)業發展的(de)原動力,解(jie)決問題。在(zài)這個過程(chéng)中,高校研(yán)究完的成(chéng)果就能直(zhi)接進行轉(zhuǎn)化,而不會(hui)出現研究(jiu)成❓果停留(liu)在實驗室(shì)的🌏現象。而(ér)這同時也(ye)為高校、研(yán)究機構提(ti)供了研究(jiu)和人才開(kai)發的利🐕用(yong)資源。
對于(yu)先進陶瓷(ci)材料行業(ye)今後的發(fā)展,孫亞光(guāng)認為🈲将精(jīng)力瞄準🚶♀️在(zai)國際上,把(ba)行業目前(qián)沒有解決(jue)的問😘題解(jiě)決,是一件(jiàn)比寫論文(wen)更有意義(yi)的事情。
中(zhōng)國陶瓷工(gōng)業協會認(rèn)為,進入21世(shi)紀,功能陶(táo)瓷的研究(jiū)🍓得到🛀🏻了國(guo)家和各科(kē)研院所的(de)高度重視(shi)。目前我國(guó)從事先進(jìn)陶瓷開發(fa)研制的高(gao)校、科研院(yuan)所和生産(chǎn)企業已超(chao)過♉300家,其中(zhong)研發生産(chan)功能💞陶瓷(cí)的單位占(zhan)63.6%,研發生産(chǎn)結構陶瓷(ci)的單位♊占(zhan)36.4%。
随着科學(xue)技術飛速(sù)發展,先進(jìn)陶瓷正在(zai)打開更多(duo)的應用🐇空(kong)💘間🐉,汽車就(jiù)是其中之(zhī)一。越來越(yue)多的特種(zhǒng)陶瓷、智能(néng)陶瓷制品(pǐn)🎯被應用到(dào)汽車上,給(gěi)汽車零部(bu)件加工制(zhì)造帶來了(le)一場新的(de)革命。
汽車(che)用傳感器(qi)要求能長(zhang)久适用于(yu)特有的惡(è)劣環🤩境(高(gao)溫、低溫、振(zhèn)動、加速、潮(chao)濕、廢氣),并(bing)應當具有(you)小型輕量(liàng)、重複使用(yong)性好等特(te)☎️點。陶瓷耐(nài)熱、耐蝕、耐(nai)磨及其潛(qian)在⛱️的優良(liáng)電磁、光學(xué)機能✌️,制成(cheng)的👌傳感器(qi)完全能夠(gou)滿足💃上述(shù)要求。
另外(wai),在碳纖維(wei)制動器的(de)基礎上制(zhi)造而成陶(táo)瓷制動器(qi),其碳👉矽化(huà)合物表面(mian)的硬度接(jiē)近鑽石,碟(dié)片内的碳(tan)纖維結構(gou)使它堅固(gù)耐沖擊、耐(nài)腐蝕,讓碟(die)片極為耐(nài)磨。綜合利(li)用敏感陶(tao)瓷正壓電(diàn)等效應研(yán)制成🔞功的(de)智能減振(zhen)器,由于采(cǎi)用高靈敏(min)度陶瓷元(yuán)件,從而具(jù)有識别路(lù)面且能做(zuò)🏒自我調節(jie)的功能,可(ke)以将🈲轎車(chē)因粗糙路(lù)面引起的(de)振動♍降到(dào)低限度。
孫(sūn)亞光談到(dào),随着國家(jia)“雙碳”政策(ce)的提出,以(yǐ)及萬物互(hù)聯時代的(de)來臨,将為(wei)先進陶瓷(ci)材料行業(ye)帶來更多(duō)的機會和(he)挑戰。
在孫(sūn)亞光眼中(zhong),未來先進(jin)陶瓷将逐(zhú)漸跟金屬(shu)互相滲透(tou),用陶瓷來(lái)彌補金屬(shǔ)的缺點,将(jiāng)是先進陶(táo)瓷材🈲料應(ying)🏃用廣泛的(de)🔞一面。“如果(guǒ)20年後金屬(shu)和陶瓷沒(méi)有界限,你(ni)看不清這(zhe)個部分是(shì)金屬是陶(táo)瓷了,可能(néng)這個材料(liào)就做到好(hǎo)了。”孫亞光(guang)說道。
【個人(ren)簡介】
孫亞(ya)光、男、中國(guo)國籍、黑龍(long)江省通河(hé)縣、漢族、無(wú)境外居💘留(liu)權。2025年12月👄出(chu)生,中共黨(dang)員、教授級(jí)工程師、博(bó)士學位。
現擔任化(hua)學标準化(huà)委員會無(wu)機化工分(fèn)技術委員(yuan)會♈委員、中(zhong)📞國☎️有色金(jīn)屬工業協(xié)會钛锆铪(ha)分會專家(jiā)組專家、中(zhōng)國矽㊙️酸鹽(yán)學會陶瓷(ci)分會常務(wù)理事、中國(guó)矽酸鹽學(xué)會特種陶(táo)瓷委員會(hui)理事。
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