新材料在(zai)線®
《大國之(zhi)材》原創文(wén)章，轉載請(qǐng)聯系微信(xìn)：EILIG2014
新材料在(zài)線 ID：xincailiaozaixian
圖片：受(shou)訪人提供(gong)、圖蟲創意(yi)
2025年12月7日至(zhì)21日，中央經(jīng)濟工作會(huì)議在北京(jing)舉行，會議(yi)🐆重♻️新定義(yi)🏃♀️了基礎設(shè)施建設，把(bǎ)5G、人工智能(néng)、工業互聯(lian)🏃網、物聯網(wǎng)定義為“新(xin)型基礎設(shè)施建設”。
随(suí)着國内“新(xin)基建”項目(mù)的啟動，高(gao)鐵、5G通訊、新(xīn)能源汽🎯車(che)等領域迎(ying)來了蓬勃(bó)發展，為材(cai)料的發展(zhan)帶來新的(de)機會。先✨進(jin)陶瓷作為(wei)各項新興(xing)領域材料(liao)中一個🤟不(bú)可或缺的(de)組成部分(fèn)，在國民♌經(jīng)濟中發揮(hui)着愈來愈(yù)重的作用(yòng)，也迎來了(le)發展機遇(yu)。
與傳統意(yi)義上的陶(tao)瓷如日用(yòng)陶瓷、建築(zhù)衛生陶瓷(cí)不同的🈚是(shi)，先🙇🏻進陶瓷(ci)是采用高(gao)度精選或(huò)合成的原(yuan)🆚料，具有控(kong)制的化學(xue)組成，按照(zhào)便于控制(zhì)的制造技(jì)術加工、便(biàn)于進行結(jié)構設計，并(bing)且有優異(yi)特性的陶(tao)💃瓷。
近年來(lái)，先進陶瓷(cí)材料應用(yòng)在我國高(gao)新科技領(ling)域的應用(yong)層出不窮(qiong)，由于它具(jù)有金屬和(hé)塑料所不(bú)具備的耐(nai)高㊙️溫、耐摩(mo)損㊙️、耐腐蝕(shí)、高硬度、高(gao)精密度等(děng)優點，又在(zai)電子、超導(dao)、光學、生物(wu)、磁👨❤️👨性、儲能(néng)等領域大(dà)顯⁉️身手，成(chéng)為衆多高(gāo)科技産業(ye)鍊上遊的(de)“材料黑金(jīn)”。
先(xian)進陶瓷在(zài)國内也呈(chéng)遍地開花(hua)之勢，目前(qián)有超過2000家(jiā)相關企業(ye)，主要集中(zhōng)在廣東、山(shan)東、河南、福(fú)建等省市(shi)。其中山東(dong)省擁有超(chao)過1000家先進(jin)陶瓷相關(guan)企業，福建(jiàn)省有🐕超過(guò)500家。
在自上(shàng)世紀80年代(dai)起就與先(xian)進陶瓷材(cai)料結緣的(de)孫㊙️亞光教(jiāo)授看來，先(xian)進陶瓷材(cai)料及産業(ye)能迎來自(zì)身🎯發展的(de)春天，其實(shí)是一種必(bi)然。
01
逐步從(cóng)産業鍊微(wei)笑曲線的(de)底部爬坡(po)
“為了實現(xiàn)材料均勻(yun)的、可重複(fu)的無缺陷(xian)顯微結構(gou)，提✔️高材料(liao)性👨❤️👨能的可(kě)靠性，陶瓷(ci)制備科學(xue)研究十分(fèn)必要。”早在(zai)上世紀60年(nián)代，美國材(cái)料顧問委(wěi)員會在對(duì)材料制☀️備(bèi)領😄域進行(hang)調研後，得(de)出這一重(zhòng)要結論。
實(shi)際上，由于(yu)先進陶瓷(ci)在工業發(fā)展中的特(te)殊地位，歐(ou)美日等國(guo)家和地區(qu)早已投入(ru)巨資鋪開(kai)了研究計(jì)劃。70年代的(de)陶瓷發動(dong)機，就是其(qi)中一個切(qiē)入點。
而我(wo)國的先進(jin)陶瓷研發(fa)、生産計劃(huà)則始于上(shang)世紀80年代(dài)。
80年代初，從(cóng)鄭州大學(xué)化學系畢(bì)業後，孫亞(yà)光任職于(yu)🌍河南焦作(zuo)化工總廠(chang)，擔任技術(shu)研發工作(zuò)。一個偶然(rán)😄機會，孫亞(ya)光參與了(le)🙇🏻公司😍與北(bei)京有色金(jin)屬研究總(zǒng)院合作♈的(de)研發項目(mu)。項目進行(hang)後，老師的(de)一句“為什(shi)麼不一邊(biān)做合作做(zuò)👅研發，一邊(biān)讀研究生(shēng)呢？”的提醒(xing)，改變了孫(sūn)亞光的人(rén)生軌迹，他(ta)選擇攻❓讀(dú)北京有色(se)金屬研究(jiu)總院研究(jiu)生，也自此(ci)踏入陶瓷(cí)材料行業(yè)🈲，并堅守了(le)幾十年。
當(dāng)時，先進陶(tao)瓷的重要(yao)材料之一(yī)——氧化锆在(zai)大家看來(lai)還是一個(gè)很陌生的(de)東西，這種(zhong)價格昂貴(gui)且應用💘的(de)領域較少(shao)的材料并(bing)不吃香。此(ci)時孫亞光(guāng)剛踏入先(xiān)進陶瓷材(cái)料🤩行業，他(ta)對《大國之(zhi)材》談到，當(dāng)時其應用(yong)領域主要(yao)集中在🤩三(sān)塊：一是耐(nai)火材料，一(yi)般高檔的(de)耐火材料(liào)會用到它(ta)；二是陶瓷(cí)色釉，即日(ri)常陶瓷或(huò)者色彩陶(táo)瓷；三是電(diàn)子陶瓷。
但(dàn)從接觸先(xiān)進陶瓷材(cái)料起，孫亞(ya)光就始終(zhōng)堅信，先進(jìn)陶瓷材料(liào)具備很好(hǎo)的前景。因(yīn)此，從入行(hang)至今，孫亞(ya)光從沒有(yǒu)離開過這(zhe)個領域，他(ta)也見證了(le)我國先進(jin)陶瓷😍材料(liào)行業從無(wú)到有、從小(xiao)到大的變(biàn)遷。
上世紀(ji)八十年代(dai)，國内的先(xiān)進陶瓷産(chan)品嚴重依(yī)賴進口❤️。國(guo)内🔴生産1噸(dūn)陶瓷原料(liào)，出口到日(ri)本的價格(gé)大約是1萬(wàn)塊人民币(bì)，但從日⭐本(ben)回購1噸先(xian)進陶瓷材(cái)料或器件(jiàn)，則需要數(shu)十萬的價(jia)格。為了擺(bǎi)脫這一局(jú)面，我國在(zài)先進陶瓷(cí)材料領域(yù)也展開了(le)研究、開發(fa)和生産。
以(yǐ)發動機用(yòng)陶瓷零部(bu)件的研制(zhi)為契機，我(wǒ)國研制成(cheng)功了一系(xì)列新的陶(táo)瓷材料，并(bing)在先進陶(táo)瓷的應💃🏻用(yong)方面也取(qǔ)得了令人(ren)矚💃目的成(chéng)績。普通電(diàn)子陶瓷和(hé)結構陶瓷(cí)如IC基闆、電(diàn)容、電阻、電(dian)感等壓電(diàn)陶瓷無🔅線(xian)電頻率元(yuan)件，中鋁瓷(cí)，高鋁瓷，電(dian)真空瓷等(děng)，在我國已(yi)能夠大批(pi)量生産，并(bing)占領一定(ding)的國際市(shi)場。
随着技(jì)術的進步(bù)，其應用範(fan)圍也由初(chū)的三個闆(pan)塊輻👈射至(zhi)更多🔞元的(de)場景，由于(yu)先進陶瓷(cí)特定的精(jing)細結構和(he)其高強、高(gāo)硬、耐磨、耐(nai)腐蝕、耐高(gāo)溫等一系(xi)列優良性(xing)能，現被廣(guang)泛應用于(yú)國防、化工(gong)、冶金、航空(kong)航天、生物(wu)醫🏒學等國(guó)民經濟的(de)各💃🏻個領域(yù)。
02
突破(po)自身才可(kě)繼續向前(qián)
據Research and Markets數據顯(xiǎn)示，2015年全球(qiú)先進陶瓷(ci)市場規模(mó)約631.1億美元(yuán)，随着先進(jin)陶⛱️瓷各種(zhong)功能的不(bu)斷發掘，其(qi)在微電子(zi)工業💁、通訊(xùn)産業🧑🏾🤝🧑🏼、自動(dong)🏒化控制和(he)未來智能(néng)化技術等(děng)方面作為(wéi)支撐材料(liao)的地位将(jiang)日益顯☔著(zhe)，市場容量(liang)📧也将進一(yī)步提升。預(yu)計到2024年，全(quan)球先進陶(táo)瓷市場規(guī)🔴模将達1346美(měi)元。
從材料(liào)産業上講(jiǎng)，先進陶瓷(cí)已形成一(yi)個巨大的(de)高技術♉産(chǎn)業，目前全(quán)球各類先(xian)進陶瓷材(cái)料及其産(chan)品的市場(chǎng)銷售總額(é)超過500億美(měi)元，年增長(zhǎng)率達8%。
進入(rù)21世紀，我國(guó)的先進陶(tao)瓷産業也(yě)進入了快(kuài)速發展期(qi)。精密小尺(chǐ)寸産品、大(da)尺寸陶瓷(cí)器件的成(cheng)型、燒結技(jì)術、低成本(běn)規模化制(zhì)👨❤️👨備技術，陶(tao)瓷加工系(xì)統等領域(yù)不斷打破(pò)國外壟斷(duan)和技術封(fēng)鎖🌈。許多先(xiān)進陶瓷産(chǎn)品在我國(guo)已能大批(pī)量生🈲産，産(chǎn)品質量較(jiao)穩定，并能(neng)占領一定(ding)的國際市(shi)場。但在孫(sun)亞光看來(lái)，國内先進(jìn)陶瓷材料(liào)行業還尚(shang)處于“别人(rén)有的我們(men)也都有了(le)，别人能做(zuò)東西我們(men)也都能㊙️做(zuò)了♻️，但是我(wo)們跟人家(jiā)還是有一(yi)定的差别(bié)。我們❄️經曆(lì)了從👨❤️👨無到(dao)☔有，現在是(shi)需要從有(you)到精、從有(you)到強。”的局(ju)面。
據相關(guān)資料表明(ming)，至今在先(xiān)進陶瓷發(fa)展中處于(yu)領先地位(wei)的國家和(he)地區主要(yao)是美國、日(ri)本、歐盟等(deng)。其中，美國(guo)先進陶瓷(ci)在🏃♂️航空航(hang)天、核能等(deng)領域的應(yīng)用處于領(lǐng)先地位；日(ri)本在先進(jin)陶瓷材料(liào)的産業化(huà)、民用領域(yu)方面占據(ju)領先地位(wei)，并占有約(yue)一🐅半的市(shi)場🐇份額；歐(ou)盟在先進(jìn)陶瓷細分(fen)應用領域(yu)和機械裝(zhuāng)備領域處(chu)于領先地(di)位。
先進陶(tao)瓷材料的(de)制備工藝(yì)共分為粉(fen)體制備、胚(pei)體成型、胚(pei)體燒🈲結、精(jīng)密加工、分(fèn)析測試五(wǔ)個部分。粉(fěn)體制備🧑🏽🤝🧑🏻作(zuò)為其核心(xīn)的技術，高(gao)純、超細、高(gāo)性能陶瓷(cí)粉體制造(zào)技術基本(běn)還掌握在(zai)日本、美國(guo)等少數發(fā)達📱國家。如(rú)今，國内不(bu)論是粉體(tǐ)合成技術(shu)中制造粉(fěn)體的裝備(bei)，還是🔱在陶(táo)瓷後加🐇工(gong)技術方面(miàn)，尚且都依(yī)賴進口。
制(zhì)備優質先(xiān)進陶瓷材(cai)料的技術(shù)、裝備和管(guǎn)理水平的(de)缺乏也必(bì)☀️然導緻國(guó)内先進陶(tao)瓷材料行(háng)業發展的(de)受👉限。數♻️據(ju)表明，在全(quan)球數百億(yì)美元的先(xiān)進陶瓷年(nián)銷售額中(zhōng)，中國銷售(shou)🎯額僅占1%—2%。特(te)别是高端(duan)裝備中大(dà)量的陶☂️瓷(ci)元件，如手(shou)機中使用(yong)的片式壓(ya)電陶瓷濾(lü)波器、風力(li)發電機陶(táo)瓷絕緣軸(zhóu)承和高端(duan)超細納米(mi)粉體等仍(réng)需進口。
國(guó)内先進陶(tao)瓷材料行(hang)業的發展(zhan)，在近40年間(jian)實現從無(wú)到有的突(tū)破固然值(zhi)得欣喜，但(dan)如何在這(zhè)一基礎上(shang)變強，縮💚小(xiao)與國外發(fa)達市場的(de)差距，孫亞(yà)光認為💁國(guo)内各大企(qi)業和科研(yán)人員還需(xu)要下功夫(fu)，突破自身(shēn)往前走。
孫(sūn)亞光對《大(dà)國之材》談(tan)到，國内以(yi)往一些企(qǐ)業以賺快(kuai)錢、上市為(wei)目的，看到(dao)哪個行業(yè)賺錢就往(wang)哪裡投，後(hou)導緻行業(yè)被做死的(de)現象屢有(you)發生。氧化(huà)锆陶瓷刀(dao)就是一個(ge)很好的例(lì)子，以往👉刀(dāo)具往往是(shì)由金屬制(zhi)成，而日本(běn)根據氧📐化(huà)锆的特性(xìng)，打造出🍓了(le)具有高㊙️硬(yìng)度、不生鏽(xiu)🥰、無金屬味(wèi)殘留、******、抗氧(yǎng)化等🥵優點(dian)的陶瓷🔴刀(dao)。這原本是(shì)一個很好(hao)的産業方(fang)向，但部分(fèn)國内企業(yè)看到後都(dōu)認為這是(shi)一個能快(kuai)速🈲賺錢的(de)方向，粗制(zhì)濫造的加(jia)入導緻了(le)産品産能(néng)的過剩，後(hòu)把這個産(chǎn)業做死。
在(zai)孫亞光看(kan)來先進陶(tao)瓷材料行(hang)業跟其他(tā)行業是一(yi)樣的，這個(ge)行業要想(xiǎng)走得更遠(yuǎn)，多出一些(xie)尊重科學(xué)規律、遵🌈守(shǒu)行業發🚶展(zhan)趨勢、埋頭(tou)于研究的(de)良心企🔞業(yè)與沉下心(xin)來、踏實學(xué)💋習國外的(de)技術🌈與理(li)論的人才(cái)是關鍵。
而(ér)被問到國(guó)内的先進(jin)陶瓷還需(xu)多久才能(néng)消除與🈲跟(gen)國外的差(chà)距時，孫亞(ya)光肯定地(di)說道：“10年，等(děng)到我們裝(zhuang)備國産化(hua)，加工理論(lùn)系統化，10年(nian)的時間基(jī)本能完⛹🏻♀️成(chéng)了。”
03
産學研(yán)融合助力(lì)産業全面(miàn)發展
在全(quan)球上百億(yì)美元的先(xiān)進陶瓷年(nián)銷售額中(zhōng)，中國的銷(xiāo)售額占比(bǐ)較少。中國(guó)陶瓷工業(yè)協會分析(xi)認為💔，國内(nei)♉先進陶瓷(cí)實驗室階(jiē)段的研究(jiu)工作偏多(duō)，忽視了中(zhōng)試、工程化(huà)和産業化(huà)技術㊙️的研(yán)究，成果沒(mei)有轉化為(wei)現實🏒生産(chan)力是🐅重要(yào)的因素之(zhi)一。
從先進(jin)陶瓷材料(liào)行業的技(ji)術人員到(dao)企業管理(li)者再到高(gāo)校教師，在(zài)孫亞光看(kan)來是一條(tiáo)更為适合(he)教導出行(háng)業人才的(de)道路，“因為(wéi)從企業出(chu)來，會更清(qing)楚🌈企業需(xū)♈要什麼，這(zhè)才能去教(jiāo)會學生有(you)用的知識(shí)”。相較于停(tíng)留在實驗(yàn)室的研究(jiū)方式，孫亞(ya)光教授更(geng)認同習總(zǒng)書記的觀(guan)點“要把論(lun)文寫在中(zhong)國的大地(di)上💰”。
在孫亞(yà)光看來，“産(chǎn)”是要位的(de)。在産學研(yán)模式下，企(qǐ)業在實際(ji)⚽生🙇♀️産應用(yòng)中發現問(wèn)題，以科研(yán)機構、高校(xiào)的人才、研(yán)究成果輸(shū)出作為㊙️企(qi)業發展的(de)原動力，解(jiě)決問題。在(zài)這個過程(cheng)中，高🛀🏻校研(yan)究完的成(cheng)果就能直(zhí)接⛹🏻♀️進行轉(zhuǎn)化，而不會(huì)出現研究(jiū)成果停留(liu)在🌍實驗室(shì)的現象。而(er)這同時也(ye)為高校、研(yan)究機構提(ti)供了研究(jiu)和人才開(kai)發的利用(yòng)資源。
對于(yú)先進陶瓷(cí)材料行業(ye)今後的發(fā)展，孫亞光(guāng)認為将精(jing)力瞄♊準在(zai)國際上，把(bǎ)行業目前(qián)沒有解決(jue)的問題解(jiě)決，是🐆一件(jiàn)比寫論文(wen)更有意義(yì)的事情。
中(zhong)國陶瓷工(gong)業協會認(ren)為，進入21世(shì)紀，功能陶(táo)瓷的研✔️究(jiū)得到了國(guó)家和各科(kē)研院所的(de)高度重視(shì)。目前我✨國(guo)從事先🌍進(jìn)陶瓷開發(fā)研制的高(gao)校、科研院(yuan)所和生🤟産(chan)企業已超(chāo)過300家，其中(zhong)💋研發生産(chan)功能陶瓷(ci)的單位占(zhan)63.6%，研發生産(chan)結構陶瓷(cí)的單位占(zhan)36.4%。
随着科學(xue)技術飛速(su)發展，先進(jin)陶瓷正在(zai)打開更多(duo)💔的應用空(kōng)間，汽車就(jiu)是其中之(zhi)一。越來越(yuè)多的特種(zhǒng)陶瓷、智能(néng)陶瓷制品(pin)被應用到(dao)汽車上，給(gei)汽車零部(bù)件加工制(zhi)造帶來了(le)一場新的(de)革命。
汽車(chē)用傳感器(qi)要求能長(zhǎng)久适用于(yú)特有的惡(è)劣環境（高(gāo)溫、低溫、振(zhen)動、加速、潮(cháo)濕、廢氣），并(bìng)應當具有(yǒu)小型輕量(liang)、重複使用(yong)性好等特(tè)🈲點。陶瓷耐(nai)熱、耐蝕、耐(nài)磨及其潛(qián)在的優良(liang)電磁、光學(xué)機能，制成(chéng)的傳感器(qì)完全能夠(gòu)滿足上述(shù)要求。
另外(wài)，在碳纖維(wéi)制動器的(de)基礎上制(zhì)造而成陶(táo)瓷制動器(qì)，其碳矽化(huà)合物表面(mian)的硬度接(jie)近鑽石，碟(dié)片内✊的碳(tan)纖維結構(gou)使它㊙️堅固(gu)耐沖擊、耐(nài)腐蝕，讓碟(dié)片極為耐(nai)磨✌️。綜合利(li)用敏感💘陶(táo)瓷正壓電(diàn)等效應研(yán)制成功的(de)智能減振(zhen)器，由于采(cai)用高靈敏(min)度陶🍉瓷元(yuan)件，從而具(ju)有識别路(lu)面且能做(zuo)自我調節(jie)的功能，可(ke)以将❤️轎車(chē)因粗糙路(lù)面引起的(de)振動降到(dào)低限度。
孫(sūn)亞光談到(dào)，随着國家(jia)“雙碳”政策(cè)的提出，以(yi)及萬物互(hu)聯時代的(de)♋來臨，将為(wei)先進陶瓷(cí)材料行業(yè)帶來更多(duō)的機會和(he)挑☀️戰。
在孫(sun)亞光眼中(zhong)，未來先進(jin)陶瓷将逐(zhú)漸跟金屬(shu)互相滲透(tòu)，用✏️陶瓷🌈來(lai)彌補金屬(shu)的缺點，将(jiāng)是先進陶(tao)瓷材料應(ying)用廣泛的(de)⛷️一面。“如果(guo)20年後金屬(shu)和陶瓷沒(mei)有界限，你(nǐ)看不清這(zhe)個部分是(shi)金屬是陶(tao)瓷了，可能(néng)這個材料(liao)就做到好(hǎo)了。”孫亞光(guang)說道。
【個人(rén)簡介】
孫亞(yà)光、男、中國(guó)國籍、黑龍(lóng)江省通河(hé)縣、漢族、無(wú)境外居留(liu)權。2025年12月💰出(chū)生，中共黨(dǎng)員、教授級(jí)工程師、博(bo)士學位。
現擔任化(hua)學标準化(huà)委員會無(wú)機化工分(fen)技術委員(yuán)會委員🏃♂️、中(zhōng)♻️國⭕有色金(jin)屬工業協(xie)會钛锆铪(ha)分會專家(jia)組專家、中(zhōng)國矽酸鹽(yan)學會陶瓷(ci)分會常務(wu)理事、中國(guó)矽酸鹽學(xué)會特種陶(tao)瓷委員會(hui)理事。