PDF《工程陶瓷的技术现状与产业发展》

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0 1 6年6月第4 0卷第6期Vol.

40N o . 6J u n .

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1 6 D O I :

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1 收稿日期:

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修订日期:

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1 6 基金项目: 国家自然科学基金资助项目(

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7 8 ) 作者简介: 肖汉宁(

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6 1-) , 男, 湖南长沙人, 教授, 博士. 工程陶瓷的技术现状与产业发展 肖汉宁, 刘井雄, 郭文明, 高朋召 ( 湖南大学材料科学与工程学院,长沙

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8 2 ) 摘要:针对氧化铝、 氧化锆、 碳化硅和氮化硅等主要工程陶瓷的主要性能、 最新制备技术、 关键 技术难点等进行了综述, 对工程陶瓷在航天航空、 电子信息、 新能源和节能环保等新兴领域的应用 和产业发展进行了展望.工程陶瓷今后应朝着结构微细化、 组成复合化和结构 G 功能一体化的方向 发展, 同时应努力降低其制备成本, 扩大产业规模, 更好地发挥工程陶瓷对相关传统产业转型升级 的作用. 关键词:工程陶瓷;

制备;

应用;

产业发展 中图分类号: T Q

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4 文献标志码:A 文章编号:

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0 7 T e c h n o l o g i c a l S t a t ea n dI n d u s t r i a lD e v e l o p m e n t o fE n g i n e e r i n gC e r a m i c s X I A OH a n G n i n g , L I UJ i n g G x i o n g , G U O W e n G m i n g , G A OP e n g G z h a o ( C o l l e g eo fM a t e r i a l sS c i e n c ea n dE n g i n e e r i n g ,H u n a nU n i v e r s i t y , C h a n g s h a4

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0 8 2, C h i n a ) A b s t r a c t :T h e m a i n p r o p e r t i e s ,n e w p r e p a r a t i o n p r o c e s s e sa n d k e yt e c h n i q u e d i f f i c u l t i e so ft h e m a i n e n g i n e e r i n gc e r a m i c si n c l u d i n g A l 2O 3,Z r O2,S i C a n d S i 3N

4 a r e r e v i e w e d .T h e a p p l i c a t i o n s a n d i n d u s t r i a l d e v e l o p m e n to fe n g i n e e r i n gc e r a m i c si nn e wf i e l d so fa e r o s p a c ea n da v i a t i o n ,e l e c t r o n i c sa n di n f o r m a t i o n ,n e w e n e r g y , e n e r g ys a v i n ga n de n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o na r ee x p e c t e d . T h ee n g i n e e r i n gc e r a m i c st e n dt od e v e l o pi nt h e d i r e c t i o no fs t r u c t u r er e f i n e m e n t ,c o m p o u n dc o m p o s i t i o n a n di n t e g r a t i o n o fs t r u c t u r ea n df u n c t i o ni nf u t u r e . M o r e o v e r , t h ee f f o r t ss h o u l db em a d e t o l o w e r t h ep r e p a r a t i o nc o s t sa n di m p r o v et h e i n d u s t r i a l s c a l ep r o d u c t i o no f e n g i n e e r i n gc e r a m i c s , a n dl e tt h ee n g i n e e r i n gc e r a m i c sp l a yab e t t e rr o l ei nt h et r a n s f o r m a t i o na n du p g r a d i n go f s o m e t r a d i t i o n a l i n d u s t r i e s . K e yw o r d s : e n g i n e e r i n gc e r a m i c ;

p r e p a r a t i o n ;

a p p l i c a t i o n ;

i n d u s t r i a l d e v e l o p m e n t

0 引言工程陶瓷是指应用于工程技术领域的各种陶瓷 的总称, 包括结构陶瓷、 功能陶瓷和陶瓷基 复合材 料.根据陶瓷材料的类别, 工程陶瓷可分为氧化物 陶瓷和非氧化物陶瓷两大类;

根据性能特点, 可分为 电子陶瓷、 敏感陶瓷、 核陶瓷、 耐热陶瓷、 耐磨陶瓷、 化学陶瓷、 生物陶瓷等.工程陶瓷的最早应用可追 溯到1 9世纪, 当时在电力工业中作为绝缘材 料使 用.随着科学技术的发展, 特别是航天航空、 电子信 息、 新能源、 石油化工、 海洋工程、 生物工程等新兴领 域的发展, 对材料的结构和性能提出了越来越高的 要求, 使得各种新型陶瓷材料被相继开发并获得应 用.工程陶瓷以其耐高温、 耐磨损、 耐腐蚀、 化学稳 定性好以及独特的电、 热、 光、 磁等功能, 在新材料领 域占有十分重要的地位, 近2 0a来一直是材料学界 和产业界研究的热点, 其产业规模和应用市场也得 到了快速发展[ 1-2] . 近1 0a我国工程陶瓷的研究和生产取得了长 足的发展, 但与先进国家相比仍然具有一定的差距. 如我国虽然也实现了部分高纯原料的工业化生产, 但是粉体的形貌和性能与国外先进水平相比依然存 在明显差距, 这限制了国产原料在高端领域的应用;