随着现代高新技术的发展,先进陶瓷已逐步成为新材料的重要组成部分,成为诸多高技术领域发展的重要关键材料,备受各工业发达国家的极大关注!

陶瓷,英文叫做China与”中国“英文同词汇。中国是瓷器的故乡,陶瓷文化与技术源远流长。中华文明发明和利用陶瓷甚至可以追溯万年前的新石器时代。我国景德镇瓷器更是声名远播,名扬海外。在欧洲,瓷器甚至成为身份的象征,葡萄牙国王曼努埃尔在达·伽马启航时特意嘱托:“一定要带回中国的瓷器”。

这里所说的陶瓷并非指代传统陶瓷。随着现代科技的发展,陶瓷特别是高技术陶瓷(先进陶瓷)由于其在电,磁,声,光,热等各种特性和功能,被广泛应用于电子、通信、工业用电子设备和新能源等高科技领域。然而,就是源自中国的陶瓷发展到现代,核心关键技术竟然遭到日美垄断。正如古中国的四大发明之一的火药,却是西方率先进行了科技应用。

高技术陶瓷是以精制的高纯、超细人工合成的无机化合物为原料,采用精密控制的制备工艺烧结制成。电子陶瓷更是先进陶瓷中的代表,由氧化物、氮化物、碳化物以及硼化物等主要材质制成,具有硬度高、耐磨损、断裂韧性高等特性,尤其是电子、5G领域、汽车发动机等具有广阔的应用。

在电子领域,电子陶瓷主要应用于手机、智能手表的设备,例如小米手机率先使用了陶瓷材料作为手机盖板。在5G领域,陶瓷插芯、陶瓷天线、LTCC、陶瓷滤波器等等已经成为5G基站的主流技术方案。随着5G的快速商用,5G网络基站的大规模部署,5G手机与智能终端的快速布局,电子陶瓷的重要性更加显著。据有关报道,2019年全球电子陶瓷市场规模近1600亿元,中国电子陶瓷市场规模近650亿元。

但是,在如此重要的电子陶瓷领域,其市场头部企业均被日美控制,例如日本的村田、京瓷、德山化工、住友化学等。日本在电子陶瓷材料门类最多、产量最大、覆盖应用最广、产品性能最优。在先进陶瓷制造工艺中,最为基础的第一步陶瓷粉体材料制备是最为关键的核心技术之一。而这种高纯、超细、高性能陶瓷粉体制造技术被日美把控。反映在市场表现上,据统计日本Sakai是全球最大的先进陶瓷粉体材料制造商、其次是美国的Ferro。

可以看出,在当前复杂多变的国际形势下,在关键陶瓷零部件领域和核心关键技术卡脖子问题上,国产化替代与突破迫在眉睫。而近年来我国电子陶瓷产业链也在不断的追赶,涌现了国瓷材料,三环集团等一批细分领域龙头企业。其中,国瓷材料主攻陶瓷粉体生产技术,三环集团在光纤陶瓷插芯,燃料电池陶瓷隔膜板、陶瓷电容器、陶瓷封装基座等制造具备优势。

但是,由于陶瓷粉体技术壁垒高,现阶段国内陶瓷粉料制备技术与国际领先技术相比仍然相对落后。在陶瓷粉体制造环节,国内仿制设备的可靠性和稳定性无法与进口装备相媲美,产品良率低,成本难以控制,无法形成规模效应。国内陶瓷粉体仍然依靠日本东曹、京瓷等进口。

新型材料产业是先导性产业和高端制造等的关键保障,是先进制造业的基石,已经成为世界各国科技战略竞争中的焦点。当前,华为芯片危机等各种“卡脖子”问题告诉我们,核心关键技术是买不到的,换不来的。只要坚持走自主创新之路,在关键战略材料方面实现全面突破,才能摆脱当前自给率较低的困局。国产替代迫在眉睫!