先進(jìn)陶瓷即是在原料、工藝方面有別于傳統(tǒng)陶瓷，通常采用高純、超細(xì)原料，通過組成和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并采用精確的化學(xué)計(jì)量和新型制備技術(shù)制成性能優(yōu)異的陶瓷材料。近些年來，先進(jìn)陶瓷的重要性日益增強(qiáng)，它逐漸的被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)和生活。

　　我國(guó)從20世紀(jì)50年代開始著手研究先進(jìn)陶瓷,并且取得了一些豐碩的成果。

表1 20世紀(jì)早期我國(guó)研究先進(jìn)陶瓷的進(jìn)程

　　從基礎(chǔ)理論的研究到如今的重點(diǎn)領(lǐng)域的科技攻關(guān)，我國(guó)在尖端高技術(shù)陶瓷的理論研究和實(shí)驗(yàn)水平處于世界先進(jìn)行業(yè)。普通電子陶瓷和結(jié)構(gòu)陶瓷如IC基板、瓷介電容、電阻、電感、磁性材料、蜂鳴、濾波器等壓電陶瓷無線電頻率元件，中鋁瓷，高鋁瓷，電空真瓷，SiC，紡織瓷件，電熔石英、電熔剛玉等等，在我國(guó)已能大批量生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，并能夠占領(lǐng)一定的國(guó)際市場(chǎng)。

　　盡管如此，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比較，我國(guó)在技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化水平等方面都存在明顯差距，在全球數(shù)百億美元的先進(jìn)陶瓷年銷售額中，我國(guó)的銷售額僅占1%~2%，還有很大的發(fā)展空間。例如我國(guó)手機(jī)市場(chǎng)中使用的片式壓電陶瓷濾波器幾乎全部是進(jìn)口，市場(chǎng)很大。

圖１　2000年世界先進(jìn)陶瓷市場(chǎng)結(jié)構(gòu)

表２　各國(guó)先進(jìn)陶瓷產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模及其增長(zhǎng)率

　　我國(guó)先進(jìn)陶瓷領(lǐng)域不足之處主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

　　1.企業(yè)規(guī)模普遍較小

　　2.專業(yè)化分工不足

　　3.自主創(chuàng)新能力不強(qiáng)

　　4.科技投入不足

　　目前先進(jìn)陶瓷產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品門類越來越多，高科技性能更加齊全，應(yīng)用范圍愈來愈廣闊，成為當(dāng)前國(guó)際上最具活力的陶瓷行業(yè)。先進(jìn)陶瓷產(chǎn)品在微電子技術(shù)、自動(dòng)化裝置、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、敏感傳感器、新能源等方面被廣泛采用，形成生產(chǎn)高潮與激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)局面。 

　　隨著材料科學(xué)的發(fā)展和制造工藝的改進(jìn)，陶瓷的內(nèi)部組織構(gòu)造漸趨精細(xì)化、致密化而使材料性能大幅度提高，以致出現(xiàn)新的特殊功能。在其發(fā)展過程中，大批的多功能、高性能先進(jìn)陶瓷應(yīng)運(yùn)而生。

　　日常生活

　　我們這里舉一個(gè)和日常生活相關(guān)的例子——陶瓷不粘鍋

圖２

　　陶瓷涂層的表面由于大多富含甲基官能團(tuán)，其表面張力通常是21～23dyn/cm，也有良好的不粘性，而且比含氟物質(zhì)更加安全。特富龍風(fēng)波曝光之后，有相當(dāng)一部分的無煙鍋企業(yè)把無機(jī)陶瓷涂層作為主要的宣傳賣點(diǎn)之一。

　　加工制造業(yè)

　　在加工工業(yè)應(yīng)用的最廣泛的則是陶瓷刀具的出現(xiàn)。在金屬切削普遍面臨著對(duì)切削刀具材料高硬度、高耐磨性、高強(qiáng)度和高斷裂韌性、高熱硬度、良好的抗熱震性、抗侵蝕和抗黏著性等更大挑戰(zhàn)的時(shí)候，陶瓷刀具以其在高速切削條件下保持高的強(qiáng)度、硬度、耐磨性和使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)良性能應(yīng)運(yùn)而生。

圖３　超硬刀具的車削

　　20世紀(jì)70年代初美國(guó)生產(chǎn)的多晶金剛石刀具和多晶立方氮化硼刀具開始投放市場(chǎng)，它們超群的硬度和耐磨性立刻吸引了世人的眼球。但是由于當(dāng)時(shí)人造金剛石和立方氮化硼的制造工藝復(fù)雜，價(jià)格昂貴，沒有被廣泛地使用。隨著超硬材料制造技術(shù)的日漸成熟和制造工藝的不斷進(jìn)步，超硬刀具材料等都得到了快速的發(fā)展，促進(jìn)了加工制造業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。

　　汽車工業(yè)

　　高性能結(jié)構(gòu)陶瓷材料由于其具有密度小、熱導(dǎo)率低、耐高溫、耐磨損以及耐腐蝕等特性，成為制造發(fā)動(dòng)機(jī)的理想材料。

圖４　汽車用陶瓷零件

　　早在20世紀(jì)40年代，就有人用陶瓷取代金屬制造發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室部件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這類研究到20世紀(jì)50年代末形成熱潮，但限于當(dāng)時(shí)的歷史條件和技術(shù)水平，沒有取得成功。20世紀(jì)70年代，世界石油危機(jī)，節(jié)能問題使得利用陶瓷材料制作發(fā)動(dòng)機(jī)部件的研究再次引起人們重視。另一方面，人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，也加速了陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)的研究進(jìn)程。

　　軍事應(yīng)用

　　在我國(guó)纖維補(bǔ)強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料獨(dú)創(chuàng)性地應(yīng)用于戰(zhàn)略導(dǎo)彈上的同時(shí)，軍事家們也將眼光瞄向了這種先進(jìn)陶瓷材料。

圖５　用陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)裝備的坦克

　　坦克的紅外輻射是其被紅外探測(cè)器發(fā)現(xiàn)、并被紅外制導(dǎo)武器摧毀的根源，因此降低坦克紅外輻射也是隱形技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方面。步兵戰(zhàn)車用效率高、熱損耗較小的絕熱陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)可降低坦克的紅外輻射，使其不易被紅外探測(cè)器發(fā)現(xiàn)并被紅外制導(dǎo)武器所摧毀，起到良好的隱身效果，提高了生存率。

　　航空航天

圖６　航天飛機(jī)穿過大氣層時(shí)產(chǎn)生的熱量變化

圖７　固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管

　　在航天飛機(jī)再次進(jìn)入大氣層時(shí)，由于速度快、熱流密度高、氣流沖刷嚴(yán)重、氣動(dòng)外壓作用顯著會(huì)導(dǎo)致艙體本身與空氣摩擦產(chǎn)生高達(dá)1400℃左右的高溫，因此，航天飛機(jī)機(jī)身的耐熱性就要做到萬無一失。而陶瓷復(fù)合材料做成的隔熱瓦很好的解決了這個(gè)問題，也正是采用了這樣的措施才能保證航天飛機(jī)在空間多次往返。另外，陶瓷基復(fù)合材料也是制作固體發(fā)動(dòng)機(jī)C/C 噴管和燃燒室殼體之間的熱結(jié)構(gòu)連接件的理想材料。

　　從世界范圍來看，先進(jìn)陶瓷的發(fā)展有三種明顯趨勢(shì)：技術(shù)進(jìn)步、全球化及穩(wěn)定增長(zhǎng)。美國(guó)在先進(jìn)陶瓷的研究開發(fā)方面居世界首位，日本則在除航天工業(yè)外的其它應(yīng)用領(lǐng)域領(lǐng)先。美國(guó)的專利傾向于在基礎(chǔ)知識(shí)上的創(chuàng)新，日本專利則傾向于現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上的改進(jìn)以期有更多的工程應(yīng)用前景。全球化表現(xiàn)在國(guó)際問的合作與兼并，如美國(guó)Lanxide與日本NibonCement的合作,以及法國(guó)Saint-Gobain收購(gòu)美國(guó)Nortoo。先進(jìn)陶瓷將不斷增長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)陶瓷和電子陶瓷增長(zhǎng)穩(wěn)定，陶瓷復(fù)合材料與涂層將在較低的水平上以2位數(shù)的幅度增長(zhǎng)。