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我国先进陶瓷产业的10个难题

日期：2024-03-18 14:02:31 来源：网络整理作者：本站编辑浏览：9 评论：0

近年来，我国先进陶瓷产业规模逐年扩大，已形成一定的产业体系，具有广阔的市场发展潜力和产业发展前景。与此同时，我国先进陶瓷企业通过技术创新、人才培养等手段，竞争力不断提升，已涌现出一批具有国际竞争力的企业。

但不可忽视的是，我国先进陶瓷产业仍有许多不足之处，包括：

1、优质原料生产企业不足：我国先进陶瓷粉末原料生产企业较多，但性能分散性和不稳定性问题较为突出，影响产品性能和可靠性。

2、产品结构不合理：我国先进陶瓷产品以中低端为主，高端产品占比不高，与发达国家相比存在明显差距。

3、技术创新能力不足：在部分关键领域，我国先进陶瓷产业技术创新能力不足，依赖进口高端原料和设备，制约了产业发展。

4、产业链配套不完善：我国先进陶瓷产业链配套不完善，上下游企业协同创新能力不足，影响了产业整体竞争力。

在市场中，便产生了以下10个问题：

1、MLCC高端元器件还被国外垄断

多层陶瓷电容器（MLCC）的国际需求不断攀升，主要得益于消费型电子、通讯、网络、汽车、工业及国防等领域的需求激增，年增长率达10-15%。尽管全球市场已超过数十亿美元规模，但日本、韩国和中国台湾地区的企业，如村田、京瓷、太阳诱电、TDK-EPC、三星电机、华新科技及国巨等公司，在MLCC市场上仍保持较为明显的主导地位。当前MLCC 的主流发展趋势是小型化、容量增大、陶瓷薄层、碱金属化和可靠性提高，单层陶瓷膜已达到 0.5μm。

2、高性能微波介质陶瓷及元器件的性能差距

微波介质陶瓷在通信技术中占有重要地位，比如在5G网络技术中的应用。高品质的微波介质陶瓷及滤波器、谐振器和振荡器对最终设备的性能和成本有极大影响。目前，低损耗、高稳定性和可调制的微波电磁介质材料是国际上的核心技术。国际上如日本村田、京瓷、TDK-EPC和美国Trans-Tech等公司在这方面技术先进。而国内如武汉凡谷、大富科技、深圳顺络和江苏灿勤等企业虽然正在发展，但与国际水平相比在技术能力、产品种类和制造规模上仍有差距。

图片来源：灿勤科技

3、高端Al₂O₃制品依赖国外进口

目前，国市场对高端氧化铝（Al₂O₃）陶瓷产品的需求依赖于进口，特别是对于含量在99.5%、99.7%、99.8%、99.9%的晶粒细小、结构均匀且具有优异机械性能和耐磨性的Al₂O₃陶瓷零部件。虽然国内企业正努力在氧化铝粉末的杂质控制和烧结活性等方面取得进展，但Al₂O₃ 粉末的杂质含量控制、烧结活性，特别是烧结成瓷后的显微结构均匀性和材料性能方面，与国外供应商相比仍有差距。

4、高性能陶瓷粉料供应难题

对于高性能的非氧化物陶瓷粉末如氮化铝（AlN）、氮化硅（Si₃N₄）和碳化硅（SiC）等，国内尚缺乏顶尖的生产商。目前，这些材料多半需要从日本和欧洲等地区进口，例如用于制备高强度陶瓷轴承的Si₃N₄粉末主要依赖从日本宇部兴产株式会社进口、半导体芯片封装用的高导热基板用 AlN 陶瓷粉主要从日本德山曹达等公司进口，而高性能的 SiC 陶瓷粉末还需从法国圣戈班公司进口，高品质的超高温陶瓷用 ZrB₂等粉末需从德国 H.C.Starck 等公司进口……而本土生产商在提供全球竞争力产品方面尚有不足。

5、高导热AlN和Si₃N₄陶瓷基板需求得不到满足

伴随着新能源车、高速铁路、风力发电和5G基站的发展，对高导热性AlN和Si₃N₄陶瓷基板的需求迫切。尽管部分中国企业已开始研发，并取得部分进展，但生产工艺和质量方面与日本、美国等国家的企业相比还有差距，尤其在覆铜技术上与国际标准尚有一定距离。特别是国内的陶瓷基板覆铜技术尚不能完全达到对覆铜板的严格考核，产品以进口为主。

6、生物陶瓷髋关节依赖进口

全球生物陶瓷髋关节的市场广阔，每两分钟就有一个置换手术，对材料性能和可靠性要求极高。当前中国市场上的生物陶瓷髋关节主要依赖德国和日本的技术和产品，中国每年需要进口大量这类产品。

7、长寿命高耐磨陶瓷轴承球性能不足

用于航天发动机、风力发电和数控机床等高端设备的陶瓷轴承需求高耐磨性和长寿命。国内的一些产品如Si₃N₄陶瓷轴承球，在性能上与日本及其他国家的产品比仍有所不足，高端产品还需要减少对进口的依赖。

8、切削金属用陶瓷或金属陶瓷刀头

在汽车、冶金和航天领域广泛使用的陶瓷刀具需求巨大，据统计市场需求达数十亿元，目前大量进口。尽管国内可以生产一些非氧化物刀具，但氧化物陶瓷刀具还需要从瑞典Sandvik、日本京瓷和NTK、德国CeramTec等公司进口。

9、大尺寸透明透波陶瓷

军工国防应用中的大尺寸透明透波陶瓷，如Y₂O₃、MgO、AlON等材料，国内的制备技术和装备仍然跟不上国际先进水平，与美国等国家相比有显著差距。

10、半导体晶圆产线上陶瓷治具依赖进口

半导体晶圆生产线上需要使用到Al2O3、AlN和SiC等多种陶瓷材料，要求材料纯度高、致密均匀、产品加工精度和光洁度极高。国内只有少数几家企业提供部分这类产品，高端的AlN和SiC陶瓷备件，特别是半导体 CVD设备中所需AlN和SiC陶瓷加热盘与卡盘仍依赖进口。

虽然我国先进陶瓷产业在面临问题、机遇和挑战的同时，也拥有巨大的发展潜力。通过加大政策支持、提升产业链配套水平、强化技术创新和人才培养，我国先进陶瓷产业有望实现高质量发展，为我国经济社会发展作出更大贡献。

参考文献：谢志鹏、范彬彬：《国内先进陶瓷状况与发展机遇和挑战》

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