******陶瓷通常(cháng)指的是采用高純度、超細人(rén)工合成或精選的無機化合物為原料,具有******的化學組成,精密的製造加工技術和結(jié)構設計,並具有優異特性的陶瓷。******陶瓷按種(zhǒng)類(lèi)可分(fèn)為具有高強度、高硬度、耐高溫、耐腐蝕、抗氧化等(děng)特點的結構陶瓷,以及(jí)具有電(diàn)氣性能、磁(cí)性、生物特性(xìng)、熱敏(mǐn)性和光學特性等(děng)特點的功能(néng)陶瓷(cí)。******陶瓷廣泛應用於高溫、腐蝕,電子、光學領域,作為一種新興材料,以其優異的性(xìng)能在材料領域獨樹一幟,受到人們的高度重視,在未來的社會中將發揮重(chóng)要的作用。
一、結構陶(táo)瓷
結構陶瓷(cí)主要有:切(qiē)削工(gōng)具、模具、耐磨零(líng)件、泵和閥部件(jiàn)、發動(dòng)機部件、熱交換器和(hé)裝甲等。主要(yào)材料有氮化矽(Si3N4)、碳化矽(SiC)、二氧化鋯(ZrO2)、碳化硼(B4C)、二硼化(huà)鈦(TiB2)、氧化鋁(A12O3)和賽(sài)隆(Sialon)等。
(1)Si3N4基陶瓷材料
C纖維增強(qiáng)Si3N4基陶瓷材料,用ZrO2的(de)變相效應防止由於纖維與基體的熱膨脹係數(shù)上的(de)不匹配而產生的裂紋(wén),所獲得的複合材料的斷裂韌性提(tí)高5倍。氮化矽陶瓷以其優異的綜合(hé)性能和豐富的(de)資源成為高性能陶瓷中***有應用潛力的一種切削工具,每年約有140噸氮化矽粉末用於刀具製造,價值約3億美元。
(2)碳化矽基陶瓷
用熱壓工藝製得的碳化矽陶瓷(cí),其密度可以接近理論密度,彎曲(qǔ)強度即使在1400℃左右(yòu)的(de)高溫仍可達到500~600MPa。用CVI法製得(dé)的C纖維補強(qiáng)的碳化矽複合材料,強度(dù)為520MPa,而斷裂韌性達到16.5MPa·m。加入25vol%TiB的碳化矽(guī)複相陶瓷,如果嚴格控(kòng)製起始的顆粒尺寸(cùn),可(kě)使強度達到888MPa,斷裂強度達到8.8MPa·m。可以說碳化矽是高(gāo)溫空氣中強度***高的材料,其(qí)熱導率僅次於氧化鈹陶瓷材料。中國有很(hěn)多企業(yè)生產碳(tàn)化矽粉 ,其中很大一部(bù)分出口,但是主要都是低品(pǐn)味的用於製造耐火磚用的碳(tàn)化矽粉。東(dōng)歐(ōu)有15萬噸/年的生產能力(lì),北美的生產量為10萬噸/年。高(gāo)純、高活性的碳化矽微細粉價格很高,為14-40美元/公斤,年需求額約1500萬美元,這(zhè)種粉(fěn)末用於製造高性能的碳化矽陶瓷。
運用現代企業管理方式(shì)及多年(nián)積累的企業文化,先後與國內外30餘家知名企業建立了配(pèi)套關係(xì),如中(zhōng)壓電器生產線焊(hàn)接組裝用翻轉(zhuǎn)工裝, 諾基亞手機生產線配(pèi)套工裝夾具,鋼鐵研究總院光譜分析儀鑄鋁外殼、衝擊試驗機,北京不鏽鋼異型件加工,北京不鏽(xiù)鋼零件加工,空(kōng)氣濾芯衝(chōng)壓模具。
(3)氧化鋯增(zēng)韌陶瓷
氧化鋯增韌陶瓷在結構陶瓷研究中取得了重大的進展,經過(guò)增韌的(de)陶瓷品(pǐn)種也很多,目前已經知道的可使氧化鋯(gào)穩定(dìng)的添加物有(yǒu):氧化鎂、氧化鈣、氧化鑭、氧化釔、氧化鈰(shì)等單一的氧化物或它們的複合氧化物。被增韌的材料(liào),除了穩定的氧化鋯(gào)以外,還有氧(yǎng)化鋁、氧化(huà)釷、尖晶石、莫來石等氧化物陶瓷。在氧化鋁中添加16vol%的氧化鋯增(zēng)韌處理,得到材料的強(qiáng)度為(wéi)1200MPa,斷裂韌性為15.0MPa.m。氧化鋯增韌陶瓷材料在室溫下具有***高的(de)強度和斷裂韌性,今後將著重提高其高溫的性能。
二、功能陶瓷
功能陶瓷是知識和技術密(mì)集型產品。人們先後發現了氧化物導體,固體電解質,壓電、非(fēi)線性光學材料,鐵氧體、記(jì)憶材料(liào),太陽能電池,高溫氧化物超導體等。隨(suí)著電子產品(pǐn)向輕薄短小、多(duō)功能、高可靠性和高(gāo)密度表麵、高集成化(huà)的發展,功能材(cái)料也有著不斷的發展。
功能陶瓷的品種繁多,這類材料具有微波介電(diàn)性能、氣敏(mǐn)性(xìng)能、超導(dǎo)性能(néng)、電阻梯(tī)度性能、鐵電性(xìng)能及其相變行為(wéi)、多層(céng)驅動性、弛豫性能等多種優良的功(gōng)能,應用******廣泛。
(1)電子絕緣材料
目前國內外常用的電(diàn)子絕(jué)緣材料是Al2O3。近年來出現的新型(xíng)電(diàn)子(zǐ)絕緣材料,如AlN陶瓷,具有高強度、高絕緣性、低介(jiè)電常數、高的(de)熱導(dǎo)率等優良的性能,且其熱膨脹係(xì)數能夠與(yǔ)單晶矽相匹配,主要應(yīng)用是(shì)作為大規模集成電路和電力模(mó)塊電路的散(sàn)熱基(jī)板。
(2)電介質材料
用於調諧電路、保護邏輯及記憶單元的陶瓷電容器介質材料多數為BaTiO3基(jī)材料,此外還有高介(jiè)的複合鈣鈦礦材料,以研製出(chū)頻率為105Hz時,介電常數高達105的高介材料目前晶界層電容(róng)器的出現,使常規瓷介電容器的介電常數(shù)提高數倍甚(shèn)至數十倍。
(3)壓電陶瓷材料(liào)
常用的(de)壓電元件:傳(chuán)感器、氣體點火器、報警器、音響設備、醫療診(zhěn)斷(duàn)設備及通訊等(děng)。通常的壓電材料是PZT,新型的壓電陶瓷材料主要有:高(gāo)靈敏、高穩定壓電陶瓷材料(liào)、電致伸縮陶瓷材(cái)料,熱釋電陶瓷材料等。
(4)磁性陶瓷材料
磁性陶瓷材料可(kě)分為硬(yìng)磁性(xìng)和軟(ruǎn)磁性材料兩類,前者不易磁化,也不易失去磁性。代表性硬磁材料為鐵氧體磁(cí)鐵和稀土磁體(tǐ),主要用於磁鐵和(hé)磁存儲元件。軟磁性材料易磁化及去磁,磁場(chǎng)方向可以改變,主要用於交變磁場(chǎng)響應的電子部件。
(5)超導陶瓷材料
從二十世紀80年代對(duì)超導(dǎo)陶瓷的研究有重大突破以來,對高溫超導陶瓷(cí)材料的研究及(jí)應用(yòng)就倍受關注。近十幾年以來,我國在(zài)這方麵的研究一直處於世界******水平。目前高溫超導材料的應用正朝著大電流應用、電子學應用(yòng)、抗磁(cí)性等方麵發展。
(6)抗殺菌陶瓷材料(liào)
抗殺菌(jun1)陶瓷(cí)材料是隨著科學(xué)的發展及社會的文明而產生的新一(yī)代功能材料。無機抗殺菌劑按作用(yòng)於微生(shēng)物的機理可分(fèn)為三類:一類是主要通過物理吸附或離子交換將銀 、 銅 、鋅(xīn)等具有抗殺菌作用(yòng)的金屬或(huò)其離子固定在沸石、磷灰石、矽膠、玻璃等無機材(cái)料載體上而製成;第二類是二氧化(huà)鈦粒子光催化抗(kàng)殺(shā)菌劑(jì),二氧(yǎng)化鈦在光照(zhào)下能使氧(yǎng)分子變成活性氧(yǎng),使水(shuǐ)產生活性氧自由基(jī)而發揮抗菌(jun1)殺菌(jun1)的作用;第三類是具有遠紅(hóng)外輻射功(gōng)能的抗殺菌材(cái)料,遠紅外線的抗殺菌功(gōng)能效果有限,因此這種材料必須與(yǔ)前兩種材料(liào)配合使用,才能有更好的應用價值。
三、******陶(táo)瓷材料在(zài)汽車上的應用
對於汽(qì)車行業來說,使用特殊材料打造汽(qì)車並不是什麽新鮮事(shì)了,早就有廠商(shāng)使用過碳纖維、鋁鎂等材料來裝點前衛時尚的高性(xìng)能轎車。但是陶瓷不是用來做精細瓷(cí)器和衛浴產品的(de)麽?
這輛************的陶瓷版布加迪威龍白金跑車是法國超級跑車(chē)製造商布加迪與柏林皇家瓷器建造廠去年聯(lián)合推(tuī)出的。它采用陶瓷材質進行整車製造,油箱蓋、車(chē)標(biāo)和輪蓋部位由特殊(shū)材料製成。它由一個8升W16引擎(qíng)提供動力,可產生(shēng)1000馬力,由於動力(lì)十足,時速從0加速到62英裏(約100公裏)僅需2.5秒,***大時速可達253英裏(約407公裏),出廠售價為160萬英(yīng)鎊。強迫症的我真(zhēn)擔心聽到嘩啦一聲,這下再(zài)也不用擔(dān)心別人是不是來碰瓷的了.......
陶瓷在汽車發動機上的應用(yòng)
新型陶瓷是碳化(huà)矽和(hé)氮化矽等無機非金屬燒結而成,是氧化鋁陶瓷強度的三倍以上,能耐1000℃以上高溫。要將柴油(yóu)機的燃耗費降低(dī)30%以上,新型陶瓷是不可缺少的。現在汽油機中,燃燒能量中的(de)78%左(zuǒ)右是在熱能和熱傳遞中損失掉的,柴油機熱效率為33%,與汽油機相比已******優越,然而(ér)仍有60%以上的熱能量損失掉。
因此(cǐ),為減少這部分損失,用隔熱(rè)性能好的陶瓷材料圍住燃燒室進行隔熱,進而用廢氣渦輪增壓器和動力渦輪來回收(shōu)排氣能量,有(yǒu)試驗(yàn)證明,這樣可把熱效率(lǜ)提高到48%。同(tóng)時由於新型陶瓷的使用,柴油機瞬間快速起動將變得可能。采用新型陶瓷的渦(wō)輪增壓器,它比(bǐ)當今超耐(nài)熱合金具(jù)有更優越的耐熱性,而比重卻隻有金屬渦輪的約三分(fèn)之一。因此,新型陶瓷渦輪可以補償金屬渦輪動態響應低的缺點。
特種敏感陶瓷在汽車傳感器上應用
對汽車用傳感器的要求是(shì)能長久適(shì)用(yòng)於汽車特有的惡劣環境(高溫、低溫、振動、加速、潮濕、噪聲、廢氣),並應當具有小型輕(qīng)量,重複(fù)使用性(xìng)好(hǎo),輸出(chū)範圍廣等特點。陶瓷耐熱、耐蝕、耐磨及其潛在的優良的電磁(cí)、光學機能,近年來隨(suí)著(zhe)製造(zào)技術的進步(bù)而得到充分(fèn)利用,敏感(gǎn)陶瓷材料製成(chéng)的傳感器完全能夠滿足上述要求。
陶瓷在汽車製(zhì)動器上的應用
陶瓷製動器是在碳纖維製動器的(de)基礎上製造而成的(de)。一塊碳纖維製動碟***初由碳(tàn)纖維和樹脂(zhī)構成,它被機器壓製成形,之後經過(guò)加熱、碳化、加熱、冷卻等幾道工序製成陶瓷製動器,陶(táo)瓷製動器的碳矽化合物表麵的硬度接近(jìn)鑽石,碟片內的碳纖維(wéi)結構使它堅固耐衝擊,耐腐蝕,讓碟片(piàn)極為耐磨。目前(qián)此類技術除了在F1賽(sài)車中應用,在超級(jí)民用跑車中也有涉(shè)及。
陶瓷在汽車減振器上(shàng)的(de)應用
高級轎車的減振裝置是綜合利用敏感陶(táo)瓷正壓電效(xiào)應、逆壓電(diàn)效應和電致伸縮效應研製成功的智(zhì)能減(jiǎn)振器。由於采用高靈敏度陶瓷元件,這種減振器具有識別路麵且能做(zuò)自我調節的功能,可以將(jiāng)轎車因粗糙路(lù)麵引起的振動降到***低限度。
陶瓷材料在汽車噴塗技術(shù)上的應用
近(jìn)年來(lái),在航天技術中廣泛應用的陶瓷(cí)薄膜噴塗技術開(kāi)始應用於汽車上。這種技術的優點是隔熱效果(guǒ)好、能承受高溫和(hé)高壓、工藝成熟、質量(liàng)穩定。為達到低散熱(rè)的目標,可對發動機燃燒室部件進行陶瓷噴塗,如活塞頂噴的氧化鋯,缸套噴的氧化鋯。經過這種處理的發動機可以降低散熱損失、減輕發動機自身質量、減小發動機尺(chǐ)寸(cùn)、減(jiǎn)少燃油消耗量。
總之,特種陶瓷是一(yī)種正在(zài)不斷開發中的陶瓷材料產品,但(dàn)原料的製取、材料的評價和利用技術等許多方麵都(dōu)有(yǒu)尚待解決的課題。目(mù)前,特種陶瓷在(zài)汽車的應用並不廣泛,其中的主要原因有:製造工藝複雜、要求高;因特種陶瓷對原(yuán)材料要求(qiú)比較嚴格、工藝難以掌握,使得各(gè)批製品的性能難以(yǐ)保持均勻一(yī)致;成本(běn)較高,可加工(gōng)性差(chà)、脆性大、使用可靠性(xìng)差。不過,人們有充分理由相信,隨著科學技(jì)術的飛速(sù)發展,在未來的汽車製造業(yè)中將會有更(gèng)多的特種陶瓷、智能陶瓷(cí)製品被(bèi)引入(rù)和采用到汽車上,而且一定會在汽車生產中得到廣泛的應用。
四、國內外******陶瓷材料產業發展現狀
1905年(nián),德國人率先開始了氧化鋁刀具的研究,1912年,首款氧化鋁陶瓷刀具率先由英國人發(fā)明,20世紀20年代後期(qī),******陶瓷材料逐步走進研究人員的研究視線。從***初的主(zhǔ)要用於軍事領域(yù)的結構陶瓷發展到軍事、民用結構陶(táo)瓷、功能陶瓷(cí)的研(yán)究;從***初(chū)偏重與(yǔ)陶瓷材料的製備發(fā)展到對陶瓷粉體、顯微結構的係(xì)統分析,******陶瓷材料的種類和應用在各領域取得了重大(dà)突破。20世紀60年代美國材料顧問委(wěi)員會對材料製備領域進行了調研得出的(de)重要結論是:為了實(shí)現材料均勻的、可重複的無缺陷顯微(wēi)結構,提高材料性能的可靠性,陶瓷製備科學研究******必要。20世紀70年代以陶瓷發動機為背景,各(gè)國競相加大了對陶(táo)瓷材料(liào)研究與開發的投入,對******陶(táo)瓷材料的研究取得了(le)長足的進步。從技術上講,陶瓷材料已經能夠基本(běn)滿足各種苛刻條件下(包括陶瓷發動(dòng)機部件在內)使用的要(yào)求, 陶瓷材(cái)料的(de)研究轉向(xiàng)材料性能穩定性、結構與功能性一(yī)體化、低(dī)成本製(zhì)備工藝等方麵,各國仍在繼續增(zēng)加對陶瓷材料(liào)的研究與投(tóu)入。進入(rù)21世紀以來,各國競相(xiàng)開發不同陶(táo)瓷(cí)材料在不同領域的應用,隨著(zhe)裝備水平的提高,通過不斷地實驗、研究和質量控製等成功實(shí)現了陶瓷材料產品(pǐn)的批量化穩定生產與製備。
從(cóng)材料產業上講,******陶(táo)瓷已(yǐ)形成一個巨大的高(gāo)技術(shù)產業(yè),目(mù)前全球各類******陶瓷材料及其產(chǎn)品的市場銷售總額超過500億(yì)美元(yuán),年(nián)增長率達8%。美國、法國、德國與日本在該領域(yù)整體(tǐ)上處於領(lǐng)先地位,而歐洲其它各(gè)國、韓國、中國大陸與(yǔ)台灣地區正從不同(tóng)的研究領域展現出各自的優勢。
美國
近50年來,美國在******陶瓷領(lǐng)域的研究工作取得了一係列突破,推動了陶瓷(cí)技術的快速發展,對經濟(jì)和社會發展也產生了深(shēn)遠的影(yǐng)響。1994 年(nián)克林頓政府在******陶瓷(cí)研究方麵增(zēng)加了(le)15%的科研預算,旨在強化國際競爭能力、保護環境、開發新型輸送機構。1998年(nián)美國******陶瓷市場總份(fèn)額(é)接近(jìn)75億美元。從20世紀90年代後(hòu)期一直到2000年,美國******陶瓷市場銷售額穩步發展,年平均增長率達到8%。進入2001年,隨著美國經濟進入衰退,******陶(táo)瓷的市場需(xū)求大大縮(suō)水(shuǐ)。2003-2007年,隨著美國經濟的複蘇,******陶瓷材料產業的市場需求出現反彈,年增長(zhǎng)率達到7%,******陶瓷(cí)市(shì)場銷售額(é)超過110億(yì)美元(yuán)。2012年,******陶瓷產業的(de)市場銷售額突破126億美元(yuán)。
美(měi)國******陶瓷發展的重點為高(gāo)溫結構陶瓷,結構陶瓷(cí)產量的增速***快(kuài),每年增加13.5 % 。 目前在航天技術、汽車、航空器、核工程(chéng)、醫療設備及機械動力等方麵進入大(dà)範圍使用(yòng)階段。以氮化矽,碳化矽(guī),氧化鋯陶瓷(cí)為主的精密材料陶瓷製(zhì)品產量占世界(jiè)總量的60%以上 。美國生(shēng)產的陶瓷軸承工作溫度高達1 300℃,其工作強度為普通金屬軸承(chéng)的5倍以(yǐ)上 。 美國研製的生物陶瓷(cí)產品也已大量用(yòng)於骨骼修複,瓷牙(yá)修補的臨床應用。目前美國******陶瓷工業界還加緊軍用******陶瓷的(de)研製開發,逐步(bù)加強在軍事領(lǐng)域的應用。
日本
自20世紀80年(nián)代以後,日本在材(cái)料科(kē)學領域一直(zhí)走在世界的前沿(yán),特別是在(zài)******陶瓷材(cái)料方麵占有領先(xiān)、突出的(de)地位。盡管(guǎn)日本和歐美乃(nǎi)至(zhì)中國在傳統陶(táo)瓷材(cái)料研究方麵水(shuǐ)平相差並不大,但在新型陶瓷(cí)材(cái)料的產業方麵日本在世界上占(zhàn)有******領(lǐng)先的優勢。
日本是世(shì)界上(shàng)******陶瓷***大的生產者,到2000年,陶瓷產量增長42%,而到2005年(nián)增加(jiā)74%。2000年日本陶瓷產(chǎn)業的(de)產值占(zhàn)據了整個日本傳(chuán)統產業的50%,******陶瓷(cí)市場而成為這一領(lǐng)域的領頭羊。對比(bǐ)與美國,日本******陶瓷在功能陶瓷領域研究首(shǒu)屈一指,在結構陶(táo)瓷及陶(táo)瓷粉體的研(yán)究與應用在具有較強的(de)競(jìng)爭(zhēng)優勢。
日本近年來一直將******陶瓷(cí)看(kàn)作(zuò)是決定未來競爭力前途(tú)的高科技產業,不餘遺力地不斷加大投(tóu)資力度。其生產的******陶瓷敏感元件已占據國(guó)際市場主(zhǔ)要份額。包括熱敏(mǐn)、壓敏(mǐn)、磁敏、氣敏(mǐn)、光(guāng)敏等在內的各種(zhǒng)******陶瓷(cí)產品壟斷(duàn)著一大部分市場。日本正在試驗高性能陶瓷電池,它是采用固態陶瓷材料代替酸性電解液,重量較傳統電池減輕2/3,且汙染小,尤適宜用於汽車及航空航天工業需要。
國內******陶瓷材料產業發展現狀
我國從20世紀50年代初從研究氧化鋁陶瓷刀具(jù)為(wéi)切入點,開始從事******陶瓷材料的研究 。 20世紀60年代開始研究從事碳化矽陶瓷(cí)及、壓電陶瓷與鐵電陶瓷的(de)研究;20世紀60年(nián)代中期開始氮化矽和碳化矽陶瓷的研究,為我國******耐火材料的研究奠定了良好的(de)基礎(chǔ);20世紀70年代隨(suí)著國際上******陶瓷跨越式的發展,國內諸多高校和科研(yán)院所開始重視******陶(táo)瓷材料研究,取得(dé)了一係列創新性成果。20世紀末,我(wǒ)國獨創性地將纖(xiān)維(wéi)補強陶瓷基複合材料應用於戰略導彈和各類衛星天線窗的(de)保護框上(shàng),這是國際(jì)上纖維補(bǔ)強陶(táo)瓷基複合材料的首(shǒu)次實際應用。
我國在所有******陶瓷材料領域進行著研究(jiū)、開發和生產,自上世紀80年代(dài),以發動機用陶瓷零部件的研製為契機,研製成功了(le)一係列(liè)新的陶瓷材料,並在******陶瓷的應用方麵也(yě)取得了令人矚目(mù)的成績。普通電(diàn)子陶瓷和結構(gòu)陶瓷如IC基板、電容、電阻、電感、磁性(xìng)材料 、蜂鳴、濾波(bō)器等壓電陶瓷無線電頻率元件,中鋁(lǚ)瓷,高鋁瓷,電真空瓷,紡織瓷件 , 電熔石英、電熔剛玉等,在我(wǒ)國已(yǐ)能大批量(liàng)生產,產品質量穩定,並占領一定的國際市場 。 但大部分產(chǎn)品仍以價格優勢提(tí)升競爭力,有待進一步提升產品的技術附加值。1990年我國研製成功的無水冷(lěng)陶瓷發動機裝在大客車中完成了上(shàng)海到北京往返3 500km的道(dào)路試車 。 以高溫超導陶瓷為代表的諸多技術在(zài)尖端高技術陶瓷的理論研究和實驗水平處於世界******行列。
雖然我國******陶瓷(cí)材料開發上取得了長足的進步,與國際******陶(táo)瓷領域領先的******距離進一步縮小,但仍缺乏批量化、低成本、高效的製備優質(zhì)******陶瓷材料的(de)******技術、裝備和管(guǎn)理水平。我國(guó)******陶瓷材料的開發大都是結合國防和國民經濟上的(de)需要,具有獨立的技術(shù)特色。然而,縱觀我國(guó)******陶瓷領域(yù)的發展現狀,國內******陶瓷材料在各領域內的應用總的來說還與國(guó)際發達******相比(bǐ)還有明顯的差距,特別是技術和(hé)產業化方麵,滿足不了國民經濟迅速發展的要求。在全球數百億美元的******陶瓷年銷(xiāo)售額中,中國(guó)銷售額僅占1~2%。因而,目前世界*********的(de)高(gāo)附加值的******陶瓷產品,特別是高端裝備中(zhōng)大量的陶瓷元件仍需進口,如手機中使用的片式壓電陶瓷濾波器,風力發電機陶瓷絕緣(yuán)軸承和高端超細納米(mǐ)粉(fěn)體(tǐ)等(děng)。
五、北京市******陶瓷企業發展概況
我國******陶瓷企業集中分布在北京、上海、天津、江蘇、山東、浙江、福建、廣東、武漢等沿海、沿江地區。***初以結構(gòu)陶瓷為主要發展方向的省市也逐步發展為結構陶瓷和(hé)功能陶瓷並重的企業。目前北京市初具規模的******陶瓷生產企業有25家,2011年產值(zhí)達到12億元。其中主要(yào)包括結構陶瓷和功能陶瓷(cí)的生產(chǎn)。本文選(xuǎn)擇其中幾家龍頭企業(yè)的情況予以介紹。
結構陶瓷
北京市(shì)以結構陶瓷為主(zhǔ)的生產企業主要包括北(běi)京中材人工晶體(tǐ)研究院(yuàn)有限公司、北京清華紫光方大高技術陶瓷有限公司、北京中興實強陶瓷軸(zhóu)承有限公司、北京金海虹氮化矽有限公司、北京鴻(hóng)潤和科技(jì)有限公司(sī)、北京雙盛永科技發展有限公(gōng)司、北京英科爾(ěr)陶瓷耐磨製品有限公司、北京威普(pǔ)斯科技有限公司、北京(jīng)鈦盾科技發展(zhǎn)有限責(zé)任公司、北京耐磨科技有(yǒu)限公司等公司。
(1)北京中材人工晶體研究院有限公司
北京中材(cái)人工晶(jīng)體研究(jiū)院有(yǒu)限公司是由中材人工晶體研究院(yuàn)本部改製成的(de)高新技術企業 。 主要從事(shì)高性(xìng)能陶瓷材料(包括氮化矽陶瓷和透明(míng)陶瓷)、人(rén)工合成晶體材料、******功能複合材料(包括微晶玻(bō)璃陶瓷和雲母陶瓷)和超硬材料及製品的研(yán)究、開發和產業(yè)化經營 。其中,******陶瓷(cí)材料主(zhǔ)要包括有高(gāo)性能(néng)陶(táo)瓷材料和******功能複合材料兩大類(lèi),具體(tǐ)的包括氮化矽陶瓷(cí)、透(tòu)明(míng)陶瓷、微晶玻璃陶瓷和雲母陶瓷。建設有國內裝備水平***高的氮化矽陶瓷生產線和雲母陶瓷生產線;超低膨脹微晶玻璃占據國內50%的市場,2010年收入1.138億(yì)元,2011年達1.32億元,2012年達到1.21億元。
(2)北京清華紫光方大高技術陶瓷有限公司
北京清華紫光方大高技術陶瓷有限公司是由清華紫光(集(jí)團)總公司等4家陸港企業合資興建(jiàn)的高新(xīn)技術企業,注冊資本368.5萬美元,總投資700萬(wàn)美元(yuán),占地7000m2,主要從事高技術陶瓷(cí)技術及(jí)產品(pǐn)的研發、生產、銷售及相(xiàng)關的技術谘詢服務。產品主要包(bāo)括氮化矽陶瓷刀具、氧化鋁防彈陶(táo)瓷、氧化鋁光纖器件等。2009年實現銷售收(shōu)入2500萬元,2010年(nián)銷售收入2700萬元,2011年銷售收入3000萬元。其中,氧(yǎng)化鋁陶(táo)瓷占70%,氮化矽陶瓷占30%。
(3)北京中興實(shí)強陶瓷軸(zhóu)承有限公司
北京中興實強工程陶瓷有限公司是(shì)專業化生產稀土陶瓷軸承的民營股份製高新(xīn)技術企業 ,目前主要以常壓燒結碳化矽和(hé)氮化矽為主,2011年實現銷售收入4000萬,2012年實現(xiàn)銷售收入4500萬元。
功能陶瓷
北京地區,功能陶瓷生產企業主要(yào)包括北京創導奧福精細陶(táo)瓷有限公(gōng)司、北京康寧(níng)賽納科(kē)技有限公司、北京寶迪科工貿有限公(gōng)司、北京天興陶瓷(cí)複合材料有限公司、北京(jīng)力揚億方精密陶瓷(cí)有限公司、北京皮爾美特科技有限公司、北京塞奇特種陶瓷(cí)功能製品研究中心 、 北京元六鴻遠電子技術有限公司、北京博(bó)森通達科技有限(xiàn)公司、北京冠金利新材料科(kē)技有限公司、北京智誠方圓電子環保(bǎo)設備有限公司、北京當(dāng)升材料科技股(gǔ)份(fèn)有限公司、北京七星飛行電子有限公司等。
其中,電子陶瓷生產企業有北京元六(liù)鴻遠電子技術有限公司、北京(jīng)智(zhì)誠方圓電子環保設備有(yǒu)限公司、北京當升材料科(kē)技股份有限公司、北京七星飛行電子有限公司(sī);生物陶瓷生產(chǎn)企業有北京博森通達科技有限公司。
(1)北京創導奧(ào)福精細陶瓷有限公司
北京創導奧福精細陶瓷有限公司是一家集(jí)科研開發、生產經營(yíng)、技術谘詢、材料檢測於一體的專業化生產蜂窩(wō)陶瓷及精細(xì)陶瓷元器件的高新技術企業(yè),致力於蜂窩型陶瓷蓄熱體 、 化工過(guò)程及(jí)機動車尾氣淨化器用蜂窩載體、精密鑄造用直孔陶瓷過濾片和各種尺寸(cùn)****** 、 性能卓越的精細工業陶瓷的研究開發與生產;是國內目前生產品種齊全,具有3600m3蜂窩體的年生產能力,並通過ISO-****質(zhì)量(liàng)體係******的民營股份製企業。主要產品包括催化劑載體、鑄造用蜂(fēng)窩陶瓷鍋爐片以及工業用蜂窩陶(táo)瓷。
(2)北京康寧賽納科技有限公司
北京康寧賽納(nà)科技有限公司(sī)致力於玻璃陶瓷(微晶玻璃)、新型玻璃、******陶瓷、納米材料等新(xīn)材料領域(yù)的研究開發、技術谘詢、技術轉讓、技術服務並提供生產線工程設計及產業化服務。尤其(qí)在微(wēi)晶玻璃領域(yù)具(jù)有科研和產業(yè)化實力(lì),建立有國際一流的微晶玻璃基礎研究實驗室和中試基地,並積極(jí)推(tuī)行產業(yè)化實踐,在微晶(jīng)玻璃裝(zhuāng)飾板(bǎn)材、工業用微晶(jīng)玻璃防腐抗磨板材、低膨脹耐熱微晶玻璃、航天微晶玻璃、電子微晶玻璃、生物微晶玻璃、微晶玻璃(lí)餐炊具、微(wēi)晶玻璃高仿玉工藝品(pǐn)等方麵擁有******成熟的工業化生產核心技術和(hé)全部(bù)自主知識產權。
公(gōng)司研發成(chéng)功的新一代連續對輥壓延成型整體晶化法 高強納米微(wēi)晶板材生產技術,主要涵蓋微晶(jīng)玻璃裝飾板(bǎn)材和工業用微晶玻璃防腐抗(kàng)磨板(bǎn)材兩大(dà)領域。同時在低膨脹耐熱微晶(jīng)玻璃產品(pǐn)開發及產業化方(fāng)麵也處於國內領先地位,目前已經完成LAS係(xì)高強度超低膨脹微晶玻(bō)璃平板微型浮法工藝、LAS係高強度超(chāo)耐熱(rè)微晶玻璃鍋項目和高強度超高韌性微晶玻璃餐(cān)具項目的基礎性(xìng)研究並中試成功,已經具備產業化條件(jiàn)。
(3)北京寶迪科工(gōng)貿有限公司
北京(jīng)寶迪科工貿(mào)有限公司主要經營電子陶瓷、特種精密陶瓷,影視燈具配(pèi)件,大功率臭氧發生器等,材料包括氧化鋁、氧化鋯、氮化矽、氮化硼、氧化鈹、堇青石、鎂橄欖瓷(cí)等 , 產品種類涉及絕(jué)緣支撐件、絕緣基體件(jiàn)、耐磨損瓷件、耐高溫(wēn)瓷件、耐腐蝕瓷件等,其中電子陶瓷零件的相關產品有電阻器、電容器、傳感器、電真空器(qì)件等。
六、北京市(shì)發展******陶瓷材料麵臨的問題
通過對北京******陶瓷材料產業的現狀和特點的分析,其目前存(cún)在以下問題:
******,研製技術實現成果(guǒ)轉化的較少。北京地區擁(yōng)有各類(lèi)高校和科研院所20多家,擁有強(qiáng)大的科技研發能力(lì),在某些研究領域已(yǐ)經達到或超過(guò)國外的研究水平,但是諸多技術成功實現科技成果轉化的很少,絕大部分成果包含獲獎成果成(chéng)為擺設。
第二,******陶瓷的產(chǎn)業化水平與廣東、上海及國外發達******的差距巨大。與(yǔ)國(guó)內******陶瓷產業化水平較大的省市如廣東(dōng)、上海以及國外發達******相比,差距具體表現在裝備水平(píng) 、 產業規模、人才隊伍減少、情報收集與(yǔ)分(fèn)析(xī)、產品穩定性,與(yǔ)之(zhī)相比存在較大(dà)差距,政府應該高度重視。原因主要有:①企業規模小(xiǎo),政府支持(chí)力度不足;②企業對戰略性規劃不夠重視,缺乏政府的引導和(hé)規劃;③產業裝備落後,人才(cái)缺乏。
七、北京市******陶(táo)瓷材(cái)料產業發展建議
北京市******陶瓷材料產業正處於發展期,並已初步(bù)形成比較完整的******陶瓷材料產業體係,具有蓬勃的市場發展潛力,廣闊的產業發展前景,預計未來幾年將保持10%以上的增速。北京市在******陶瓷技術研發、創新方麵(miàn)擁有得天獨厚的優(yōu)勢,借助高校和科(kē)研機構雄厚的技術力量和人才資源,北京的******陶瓷生產企(qǐ)業與各(gè)高校間建立長久(jiǔ)的技術合(hé)作關係,使企業得到長久(jiǔ)的發展。
加強企業整體(tǐ)管理水平
企(qǐ)業管理水平的(de)提高是******陶瓷產業發展的有力保證,如何在創新管理理念、創新管理內容、創新(xīn)管理方法3個(gè)創新上下功夫是盤活傳(chuán)統(tǒng)產業中新型領域的關鍵(jiàn)所在。突出抓好企業戰略管理、企業節能管理、企業研發管理(lǐ)、質量管理和(hé)品牌建設、企業管理信息化、企業基礎管理等6項重點工作。
健全和完善企業發展機製
******陶(táo)瓷材料的生產企業通常為高新技術企業,低成本、高效率、高技術附(fù)加值是提高企業、企業群體、行業整(zhěng)體及(jí)******經濟發展競爭力的關鍵。健全和完善企業發展機製主要包括(kuò)技術創新(xīn)機製、人才和激勵機製、投資機製在內(nèi)的高新技術企業發展機製。
提高陶瓷(cí)原(yuán)料質量穩定性和一致性
國內******陶瓷(cí)原料生產企業通常偏重製備技術(shù)的研究,而缺乏質量提升與管控,目前國內******陶瓷材料的中、高端原料絕大部分依賴(lài)於進口。高性能的******陶瓷材料的製備(bèi)離不開高性能的陶瓷(cí)粉料,以氧化鋁粉和氮化矽粉(fěn)為例,目前德國、日本的氧化(huà)鋁粉、氮化矽陶瓷粉完全占據LED基板原料、太陽能級氮化(huà)矽(guī)陶瓷(cí)領域以(yǐ)及中、高端氮化矽陶瓷(cí)軸承行(háng)業。高純度、粉(fěn)料顆粒大小分布均勻、顆粒形貌等參數是影響粉料性能的重要指(zhǐ)標。國內大部分生產廠商受到管(guǎn)理意識、裝備水平的限(xiàn)製,更多的注重製備(bèi)技術的研究而忽視了粉(fěn)料的批次穩定性,從而得到的粉料一致(zhì)性差,難(nán)以向******陶瓷企(qǐ)業提供高質量的陶瓷粉料,製約了國內(nèi)******陶瓷行業的(de)發展。因此,對(duì)於******陶瓷粉料(liào)生產(chǎn)企(qǐ)業來(lái)說,在保證陶瓷粉料性能的(de)基礎上,應做好質量管理和控製,加大力度提高產品質量的一致(zhì)性(xìng)。
提升******陶瓷生產企業的整體裝備水平
******陶瓷生產企業缺乏高質量的通用化(huà)、專(zhuān)業化配套裝備備,具體表現在原料粉體(tǐ)的分散(sàn)設備、燒結爐設(shè)備以及加工設備等。生產線設備的提升對於生產高性能的******陶瓷產品意(yì)義重(chóng)大,尤其是燒結設備,需要保(bǎo)證溫(wēn)度均勻性、氣密性等要求,對燒結爐(lú)內部結構設計、配套材料選用提(tí)出了較高的要求,目前國內缺乏高精度、高質量的關鍵配套設備的製造。國(guó)外設備製造商的整體實力遠高於國內,但是價格(gé)昂貴。因此對於國內******陶瓷生產企業來說,需要配備高可靠的(de)生產線設備,必須(xū)加強國內(nèi)設(shè)備生產商的(de)製造水平,實(shí)現關(guān)鍵設備的(de)國產化。
建設選(xuǎn)擇(zé)性分類應用生產基地
結合北京市工業產(chǎn)業發展特點,應大力發展具有能耗低、汙染小、效率(lǜ)高(gāo)、附加值大(dà)的******陶瓷產業,積極形成(chéng)對北京以(yǐ)汽車工業、電子產業(yè)為代表的其它工業產業的支持,例如氮化矽陶瓷軸承、AlN基片等。