先進陶瓷材料又稱精密陶瓷材料，是新材料的一個重要組成部分，廣泛應(yīng)用于通訊、電子、航空、航天、軍事等高技術(shù)領(lǐng)域，在信息與通訊技術(shù)方面有著重要的應(yīng)用。電子技術(shù)、大規(guī)模集成技術(shù)電路，離不開壓電、鐵電和磁性陶瓷；電子計算機的記憶系統(tǒng)需要具有方形磁滯回線的鐵磁體陶瓷；高速硬盤轉(zhuǎn)動系統(tǒng)需要陶瓷軸承；在火箭和導(dǎo)彈的發(fā)射中，鼻錐和透波陶瓷天線罩是關(guān)鍵部件，它要承受高溫氣流的摩擦和沖刷，要求材料具有高的高溫強度和好的抗氧化性能，只有陶瓷材料才能滿足這些要求；作為新能源的磁流體發(fā)電機，需要采用陶瓷做電極材料；高溫燃料電池、高能量蓄電池，需要采用陶瓷塊離子導(dǎo)體做隔膜材料等等。目前，先進陶瓷已形成一個巨大的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。全世界先進陶瓷產(chǎn)品的銷售總額超過300億美元，并以每年l0％以上的速度增長。美國與日本在該領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。先進陶瓷材料因其優(yōu)異的高溫力學(xué)性能及特有的光、聲、電、磁、熱或功能復(fù)合效應(yīng)在高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造和國防軍工等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越大的作用。
先進陶瓷今后的重點發(fā)展方向是加強工藝-結(jié)構(gòu)-性能的設(shè)計與研究，有效地控制工藝過程，使其達到預(yù)定的結(jié)構(gòu)（包括薄膜化、纖維化、氣孔的含量、非晶態(tài)化、晶粒的微細化等），重視粉體標準化、系列化的研究與開發(fā)及精密加工技術(shù)，降低制造成本，提高制品的重復(fù)性、可靠性及使用壽命。
�。ㄒ唬┘{米級原料制備技術(shù)與納米陶瓷據(jù)國外有關(guān)資料統(tǒng)計，2000年后，納米材料結(jié)構(gòu)器件市場容量約為6375億美元，納米材料薄膜器件市場容量為340億美元，納米粉體、納米復(fù)合陶瓷及其復(fù)合材料的市場容量為5457億美元。目前精細陶瓷用納米粉體制備方法有三大類：物理制備法、氣相法、濕化學(xué)法。制備的納米陶瓷粉體有：Al203、Zr02、Si02、Si3N、SiC、BaTi03、Ti02等。納米陶瓷的研制，帶動了一些新的快速燒結(jié)設(shè)備的開發(fā)，如真空燒結(jié)工藝、微波燒結(jié)工藝和等離子燒結(jié)技術(shù)（SPS）等。
（二）先進陶瓷的復(fù)合技術(shù)與制品取各種材料性能之長，進行組分設(shè)計，使新材料具有多種功能，以滿足各種工作條件下對材料和制品的要求。
�。�1）陶瓷基纖維復(fù)合材料。利用纖維的柔性來改善結(jié)構(gòu)陶瓷的脆性是行之有效的途徑之一。近10年來，用晶須或短纖維來補強陶瓷材料以外的各種連續(xù)陶瓷纖維也相繼問世。
�。�2）疊層技術(shù)的發(fā)展。l990年根據(jù)仿生學(xué)原理提出的疊層陶瓷研究在國際上形成新的熱點，其斷裂韌性和斷裂功比常規(guī)的SiC陶瓷提高幾十倍，大大擴展了疊層陶瓷和制品的市場。
�。�3）梯度材料設(shè)計與膜材料。20世紀90年代日本首先提出一種稱為梯度材料的功能材料，為陶瓷新材料的復(fù)合提供了另一條工藝途徑。在此基礎(chǔ)上，將孔徑分布梯度化，就可以制成性能優(yōu)良的陶瓷膜材料。陶瓷膜已在催化反應(yīng)、過濾與分離技術(shù)中發(fā)揮了巨大的作用。梯度材料設(shè)計與膜材料在化學(xué)工業(yè)、石油化工、食品工程、環(huán)境工程、電子行業(yè)中有著廣闊的發(fā)展前景。
�。�4）介孔材料（孔徑在2nm～50nm）是20世紀90年代開發(fā)的新材料，最具代表性的MCM-41材料具有孔道大小均勻、六方有序排列、孔徑可連續(xù)調(diào)節(jié)、高比表面積和較好的熱穩(wěn)定性和水熱穩(wěn)定性等特性。在大分子催化、吸附分離等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。
�。ㄈ┝畠r高效陶瓷制備工藝的發(fā)展先進陶瓷產(chǎn)品推向市場的最大障礙是價格昂貴。降低成本、增加可靠性、提高制備效率是各陶瓷企業(yè)關(guān)注的焦點。
�。�1）廉價的原料制備技術(shù)。除改進固相合成工藝外，自蔓延高溫合成技術(shù)（SHS），濕化學(xué)法制備原料都是十分有效的。如Si3N4原料成本目前為60~350美元／公斤。美國Dowcorning公司已達到10美元／磅的水平。國內(nèi)采用SHS法制備的粉末價格也大大降低。
�。�2）快速和近凈尺寸成型技術(shù)。如何減少先進陶瓷部件后加工量，降低燒結(jié)收縮和提高成型效率是各陶瓷生產(chǎn)企業(yè)改進工藝的重點。隨著凝膠注、直接凝固、高壓注射成型和壓濾成型等技術(shù)已從實驗室轉(zhuǎn)向產(chǎn)業(yè)化，先進陶瓷產(chǎn)品的成本將大幅降低。
�。�3）提高陶瓷后加工的效率，也是降低產(chǎn)品成本的重要方面。先進陶瓷部件的加工成本往往會占總成本的50％～75％。美國曾專門投資4520萬美元，研究陶瓷后加工方法。
�。�4）燒成設(shè)備的改進。主要朝著節(jié)約能源、減少環(huán)境污染、提高效率的方向發(fā)展。微波燒結(jié)、連續(xù)燒結(jié)或快速燒結(jié)等新工藝及裝備也應(yīng)運而生。
�。ㄋ模o損檢測和標準化性能保證和產(chǎn)品標準化工作，是先進陶瓷產(chǎn)品推向市場的必要條件。對制品內(nèi)部缺陷進行無損檢測十分必要。目前國際上已有專業(yè)的標準化機構(gòu)，負責(zé)先進陶瓷性能、檢測方法和產(chǎn)品的標準化工作。
