一、陶瓷分类
陶瓷分为工艺陶瓷、建筑陶瓷、卫生陶瓷、先进陶瓷等、先进陶瓷。
先进陶瓷与普通陶的区别 | |||
对比维 | 普通陶瓷 | 先进陶瓷 | |
原料 | 黏土、高岭土等天然矿物原料 | 有色金属材料与化工原料合成,并经工业提纯后的精制陶瓷粉体。 | |
烧制 | 普通窑炉烧制温度一般低于1350℃ | 经一般高于1400℃烧制温度烧结,精准控制温度曲线,部分产品需要氧气和特定压强等特殊气氛环境烧结。 | |
加工 | 加工、抛光、研磨 | 生胚加工、研磨、抛光、精密清洗、镭射等多道加工工序,加工方式众多。 | |
性能 | 以外观效果、尺寸等为主 | 除外观效果、尺寸外,需要耐高温、耐腐蚀或光、电、热甚至生物性能等。 | |
性能参数指标举例 | 热导率 | 一般家用陶瓷碗在0.03-2.00v/(n.k) | 氧化铝陶瓷产品最高超过180V/(N.K) |
弯曲强度 | 家用瓷砖国家标准为35MPa,根据瓷砖企业公开数据,家用瓷砖产品弯曲强度一般不超过100MPa | 氧化铝陶瓷产品最高超过1250MPa | |
耐腐蚀性 | 家用瓷砖需达到CB、T3810.13标准,其中最高标准为在氯化铵、次氯酸钠试液测试后无可见变化。 | ||
用途 | 餐具、磁棒、日用品等家用领域 | 广泛用于泛半导体、机械工程、消费电子、生物医药、纺织、汽车等领域 |
先进陶瓷是采用高度精选或合成的原料,具有精确控制的化学组成,并且具有特定的精细结构和优异性能的陶瓷材料,广泛应用于化工、电子、机械、航空、航天和生物医学等领域。
能源领域:先进陶瓷在能源领域有广泛应用,如节能蓄热式热力垃圾焚烧炉、冶炼行业节能蓄热室用的蜂窝陶瓷、光伏产业用的陶瓷制品等。电子领域:先进陶瓷在电子领域的应用包括铁电陶瓷、半导体陶瓷、绝缘装置瓷、电容器瓷和离子陶瓷等,用于制作电容器、敏感元件、固体电解质电池等。汽车行业:氮化硅陶瓷基板主要用于电动汽车和混合动力汽车的动力装置、半导体器件和逆变器等。
航空航天:先进陶瓷在航空航天中的应用包括防弹装甲陶瓷、卫星电池用的陶瓷隔膜材料、红外隐身涂料、陶瓷轴承、导弹用的陶瓷天线罩等。
具体应用实例 铁电陶瓷:铁电陶瓷具有自发极化性能,用于制作电容、压电、热敏、电声、电光等效应的器件,如传感器、驱动器、存储器等。半导体陶瓷:半导体陶瓷用于制作热敏电阻、光敏电阻、气敏电阻和湿敏电阻等,应用于温度测量、火灾探测、气体检测等领域。绝缘装置瓷:用于高频无线电设备、雷达、电视机等的绝缘零件,如镁质瓷、氧化铝瓷、莫来石瓷等。氮化硅陶瓷基板:用于电动汽车和混合动力汽车的动力装置、半导体器件和逆变器等,具有高导热性和高强度。蜂窝陶瓷:用于冶炼行业的节能蓄热室,提高能源利用效率。
先进陶瓷分类,按照材料,先进陶瓷主要分为氧化物、氮化物和碳化物陶瓷等。按照用途,先进陶瓷可分为主要具有强机械性能、耐腐蚀等理化特性的结构陶瓷和具有电、磁等特性的功能陶瓷。
结构陶瓷与功能陶瓷 | ||
结构陶瓷 | 细分类型 | 性能 |
耐腐蚀陶瓷 | 优良的化学稳定性、耐等离子、耐酸碱腐蚀性能 | |
超硬陶瓷 | 热稳定性、化学稳定性、弹性模量优良 | |
高温陶瓷 | 800℃以上长期使用,超高温短期使用 | |
高强陶瓷 | 高韧性、高强度、良好的抗冲击性 | |
功能陶瓷 | 电子陶瓷 | 压电、光电、热释电、铁电、绝缘性 |
超导陶瓷 | 超导热性、耐低温 | |
光学陶瓷 | 投波性能、透明性、荧光性 | |
生物陶瓷 | 与血液、器官良好的生物相容性 | |
磁性陶瓷 | 磁导性、矫顽力大、硬度高 | |
储能陶瓷 | 能量转换与储能特性 |
二、先进陶瓷行业发展现状
目前全球市场规模达到四千多亿,国内市场达到一千多亿,氧化物陶瓷研究和应用较早,目前使用领域比较广泛,使用规模也比较大,市场占比46%,氮化物陶瓷和碳化物陶瓷分别占比28%、20%。功能陶瓷占比77%,结构陶瓷占比23%。
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