前景诱人的精密陶瓷 [复制链接]

第5版()
专栏：科学知识

前景诱人的精密陶瓷
民华
人们往往以为，微电子技术和生物工程技术是新技术革命的两大支柱，而很少了解新材料是产生新技术的关键。其实，新材料是建设“高技术”的基础。从历史来看，如果没有陶器的发明（把土制成陶瓷），人类的文明就不会发生从狩猎时代进入农耕时代的变革。同样，如果没有新陶瓷（精密陶瓷）的发明，微电子技术、宇航技术和其他技术（如陶瓷引擎、陶瓷阳极）也不可能产生划时代的革新。许多科学家断言，由于“精密陶瓷”的出现，人类文明即将从钢铁时代转入陶瓷时代。精密陶瓷在二十一世纪科学技术的发展中，必定会占有十分重要的地位。
最早研制成功这种新型陶瓷的，是日本京都陶瓷公司。由于它具有精密性，所以取名为“精密陶瓷”。“精密陶瓷”发明后，立即掀起了研究开发热，其性能日益优化，种类日趋多样。既有具有压电性能和半导体性能的陶瓷电子材料，又有具有导电性、透光性的陶瓷光电材料，也有具有耐蚀性、高强度的生化材料，还有具有不锈性、高强度和高耐热性的机电材料等。
精密陶瓷大致可分为三大类：
（一）高温结构用的和精密工具用的精密陶瓷材料，其市场规模约占全部市场的三分之一。
（二）电子、光学材料，约占全部市场的三分之二。
（三）生化材料和其他性质的材料，目前产量很小，尚未形成市场规模。
以上三类精密陶瓷分别称之为结构用陶瓷、功能性陶瓷和生化用陶瓷。它们都是在“高硬度、不燃性和耐蚀性”的共同性质上，附加上电气性能、光学性能和磁气性能等特殊性质，而获得新的用途。这三种不同功能的性质，也不是绝对的，而是可以相互渗透、融合、转化。
鉴于精密陶瓷的应用前景日益远大，一些发达国家纷纷以巨额投资进行研究开发，并且已经取得一些成果，诸如集成电路基板、电镀用阳极、电容器、压电体、磁性体、荧光体、半导体、离子传导体、传感器、汽车引擎等。用精密陶瓷制成的上述元件或部件，不仅起了替代钢铁等金属的作用，而且大大改善了它的性能，扩大了它的功能，开拓出一个崭新的应用前途。许多科学家认为，精密陶瓷这种新材料的普遍开发和应用，将使人类由“重厚长大”的钢铁时代进入“轻薄短小”的新陶瓷时代。
日本汽车研究中心主任研究员河村英男认为，“九十年代的主流是陶瓷引擎”，它将使汽车工业以钢铁材料为主的“重厚长大”型产品转变为“轻量化、小型化、耐高温化、低耗能化”的“轻薄短小”型产品。这种陶瓷引擎目前在日本已经达到实用化阶段，属于世界领先地位，到九十年代即可达到商品化。
陶瓷引擎不仅用于汽车，而且能够用于船舶与飞机，应用前景十分广阔。
精密陶瓷的发展，意义重大，至少有以下好处：
（一）以新陶瓷代替钢铁，可以大量节约钢材，节省能源，降低运输成本。
（二）使交通工具轻量化、小型化，这对于提高道路利用率、减轻交通拥挤等，有重大作用。
（三）在所有工业领域普遍采用精密陶瓷等新材料，将使传统产品在技术上和用途上都取得革新，引起“技术革新唤起技术革新”的良性循环。
精密陶瓷的研究开发尽管还处于初级阶段，但其发展前景不可限量。