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          先進(jìn)陶瓷發(fā)展

          20世紀(jì)70年代掀起了一股世界性的先進(jìn)陶瓷熱,為滿足汽車功能多樣化的要求,世界各國(guó)的陶瓷科技工作者逐漸把更多的目光寄希望于先進(jìn)陶瓷!
                  19世紀(jì)末,人類已經(jīng)成功地合成氮化硅和碳化硅,拉開(kāi)了先進(jìn)陶瓷進(jìn)入現(xiàn)代科技文明的序幕,較高純度陶瓷原料的合成技術(shù)和燒結(jié)工藝初步形成。第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)后,為了彌補(bǔ)戰(zhàn)略物資的不足,德國(guó)考慮使用陶瓷代替鎢、鈷、鎳、銅等特殊金屬材料。為此大力開(kāi)展了關(guān)于高純度耐火陶瓷,具有陶瓷和金屬的復(fù)合結(jié)構(gòu)的金屬陶瓷,以及陶瓷表面涂層等方面的研究。進(jìn)入20世紀(jì)70年代后,世界范圍的石油危機(jī)使先進(jìn)陶瓷再次受到重視。

          在開(kāi)發(fā)新能源和有效利用石油能源的呼聲中,相繼掀起了有關(guān)先進(jìn)陶瓷材料研究和開(kāi)發(fā)的熱潮。人們希望能夠用耐高溫高強(qiáng)度陶瓷取代耐熱合金,制備具有高效率的燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)和汽車發(fā)動(dòng)機(jī)。為此陶瓷材料的研究和應(yīng)用技術(shù)取得了很大的進(jìn)展。
           
                  20世紀(jì)70年代掀起了一股世界性的先進(jìn)陶瓷熱,為滿足汽車功能多樣化的要求,世界各國(guó)的陶瓷科技工作者逐漸把更多的目光寄希望于先進(jìn)陶瓷。從初開(kāi)始采用陶瓷材料制作汽車用的絕緣裝置,到生產(chǎn)火花塞的絕緣子,又?jǐn)U展到凈化排氣的氧傳感器,蜂窩型催化劑載體等。近年來(lái),陶瓷專家們對(duì)陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)的研制與開(kāi)發(fā)產(chǎn)生了濃厚的興趣,并已取得了突破性進(jìn)展,1971年美國(guó)率先推出“脆性材料計(jì)劃”旨在研究渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)零件。裝有104個(gè)陶瓷零件的示范渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)表明:渦輪進(jìn)口溫度提高200℃,功率提高30%,燃料消耗降低7%,1979年美國(guó)能源部進(jìn)一步提出了先進(jìn)燃?xì)廨啓C(jī)計(jì)劃,研制成功的AGTlOO和AGTIOI發(fā)動(dòng)機(jī),渦輪入口溫度分別達(dá)到1288℃和1371℃,在實(shí)驗(yàn)室單機(jī)室溫試驗(yàn)ZTA時(shí)已達(dá)到1×10s r/min的水平。

          1983年美國(guó)能源部為了支持當(dāng)時(shí)正在進(jìn)行的陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)及部件的研究和開(kāi)發(fā),制定了“陶瓷技術(shù)計(jì)劃”,1996年改為“發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)材料計(jì)劃”,經(jīng)過(guò)10年的研究,美能源部認(rèn)為結(jié)構(gòu)陶瓷的可靠性問(wèn)題已經(jīng)解決,主要是昂貴的價(jià)格阻礙了它的商品化。為此,1993年又開(kāi)始了一個(gè)為期5年的“熱機(jī)用低成本陶瓷計(jì)劃”。德國(guó)1974年開(kāi)始實(shí)施國(guó)家科學(xué)部資助的國(guó)家計(jì)劃。

          1980年底進(jìn)行室溫試驗(yàn)時(shí),轉(zhuǎn)速6.5×l04 r/min,1350℃時(shí),轉(zhuǎn)速5×104 r/min.在奔馳2000汽車上運(yùn)行了724km。日本政府1978年制定了“月光計(jì)劃”,包插磁流體發(fā)電、先進(jìn)燃?xì)廨啓C(jī)、先進(jìn)電池和儲(chǔ)能系統(tǒng)等項(xiàng)目,1981年日本又制定了“下一代工業(yè)基礎(chǔ)技術(shù)發(fā)展計(jì)劃”。特種陶瓷是其中重要的項(xiàng)目之一,1984年制成的全陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī),其熱效率達(dá)48%。節(jié)約燃料50%,輸出功率提高30%,質(zhì)量減輕30%。其他國(guó)家,如英國(guó)、瑞典等都相繼參加了這場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。
           
                  目前,美國(guó)與日本在先進(jìn)陶瓷打孔方面的研究與開(kāi)發(fā)遙遙領(lǐng)先于世界上的任何國(guó)家,先進(jìn)陶瓷的銷售量逐年增加。據(jù)科眾陶瓷統(tǒng)計(jì)資料顯示:1980年美國(guó)先進(jìn)陶瓷市場(chǎng)規(guī)模僅為5. 56億美元,1990年達(dá)到了21. 96億美元,2000年高達(dá)51. 20美元。20年間增長(zhǎng)了近lO倍。目前在美國(guó)從事電子陶瓷的公司有300多家,從事陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)研究開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)的公司在30~40家之間。日本的先進(jìn)陶瓷市場(chǎng)同樣得到了飛速發(fā)展,1980年為6950億日元,1990年達(dá)25263億日元,2000年高達(dá)61261億日元,20年間增長(zhǎng)了近9倍。日本從事陶瓷開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的公司約500家。

          僅汽車特種陶瓷的專家就多達(dá)2000多名。日本發(fā)展先進(jìn)陶瓷的戰(zhàn)略步驟是首先開(kāi)發(fā)制造日用生活用品和某些發(fā)熱元件.如陶瓷剪刀、陶瓷加熱器、陶瓷手術(shù)刀、人造陶瓷關(guān)節(jié)及陶瓷滾珠圓殊筆等。在積累了一定的先進(jìn)陶瓷生產(chǎn)工藝、掌握了先進(jìn)陶瓷生產(chǎn)技術(shù)的基礎(chǔ)上。

          開(kāi)始研究開(kāi)發(fā)高級(jí)技術(shù)陶瓷及精密陶瓷盤元件。如日立公司采用的陶瓷薄膜磁頭,既降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本,又提高了磁頭的錄音、演奏與消磁性能。隨即向市場(chǎng)投放陶瓷光盤,到2000年陶瓷光盤的銷售額已達(dá)到10億美元。另外,在泡沫陶瓷、超塑性陶瓷、塑膠復(fù)合陶瓷、及各種精細(xì)陶瓷材料與陶瓷元件等方面,日本均處于先進(jìn)地位。
           


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          本文“先進(jìn)陶瓷發(fā)展”由科眾陶瓷編輯整理,修訂時(shí)間:2020-05-15 17:19:33
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