中国突破陶瓷易碎的固有印象

访特种陶瓷研究专家、高级工程师马斌

马斌，特陶研究专家、高级工程师，从事特种陶瓷研究工作已将近21年，师从清华大学材料学院苗赫濯教授，一直对特种陶瓷的应用前景非常看好。

特种陶瓷是最好的材料发展方向

特种陶瓷是新材料的一个重要组成部分，它具有耐高温、强度高、重量轻、耐磨、优异的电、磁、光、热等性能，在社会发展和国防建设中具有举足轻重的地位。据2006年的权威统计数据显示，世界特种陶瓷销售额超过1500亿美元，年增长率保持在10%以上。

谈到国内特陶的发展现状，马工认为，由于特种陶瓷属于高、精、尖的产品领域，相比于建筑卫生陶瓷和日用陶瓷，特种陶瓷的生产和加工成本要高许多，产品价格自然较高。而且传统的工艺陶瓷、日用陶瓷给人易碎的印象，也阻碍了特种陶瓷的进一步应用发展。不过，马工也强调，随着人类物质水平的不断提高，消费能力的大幅提升，必然会******特种陶瓷的消费市场。此外，结构陶瓷产品的质量不断提高，将会大大促进特种陶瓷的应用。马工提到，在欧美及日本等发达国家，一些民用特种陶瓷如陶瓷刀具等已非常普及，国内由于消费能力距离发达国家还有一定的距离，目前正在逐步培育这部分的市场。

对于特种陶瓷的未来前景，马工是充满信心的。他举了个例子，像目前大量应用的塑料，虽然它应用领域非常广，但是毕竟来源于石油，石油是不可再生的能源，且塑料的加工及废料处理时会产生对人体有害的物质，从长远来看，塑料会逐渐被淘汰，而一部分塑料的功能替代品就是陶瓷。马工自豪地说： 陶瓷是最好的材料发展方向! 尤其是特陶，它可代替很多不可再生的资源。

节能高效的陶瓷加热片

氮化硅陶瓷是马斌的一个重要研究领域，他十分看好氮化硅陶瓷的应用前景。氮化硅是结构陶瓷中抗热震性最好的材料，加热到1000℃以上，骤然放到冷水里都不会炸裂。

氮化硅陶瓷另一个特点就是功率很大，每平方毫米的表面积即可产生70W左右的热量。也就是说，给氮化硅施以很小的功率就可转化为很大的热量，因此也具有很好的节能效果。正因为氮化硅具备这样的特性，可以应用于电热水器方面。传统的液化石油气、天然气热水器，由于采用的为非再生能源，总有消耗殆尽的一天，况且燃烧石油气及天然气始终会有排放的污染，电热水器应该是更符合节能减排的社会需要。但传统的电热水器为储水式热水器，储水式电热水器一般内胆为不锈钢管，外套云母或防过热的陶瓷管，表面功率达不到很好的效果，加热速度也较慢。

氮化硅陶瓷作为新兴的材料，具备很多其他材料所不可比拟的优越性能：电气安全性好，折断后泄漏电流 10m最主要的就是公司一直都未盈利A，远小于国家标准25mA;热惯性小，升温速度快;耐高温，干点可达1 00℃;耐酸、碱腐蚀;体积小，寿命长。因此，氮化硅目前已开始在快热式及贮水式电热水器、恒温浴缸加热器、桑拿蒸气发生器、大功率快热式液体加热器上应用。

陶瓷金卤灯助推绿色照明

陶瓷金卤灯与LED灯具有节能、环保、显色效果好、寿命长等特点，是21世纪最有前景的两类高效节能新光源，而特陶在这绿色照明工程中所起的作用是不可替代的。

大功率的LED灯由于热负荷高，需要很好的散热系统作支撑，氮化铝陶瓷是比较理想的选择，因为氮化铝具有很好的散热效果，其散热率可达200～280W/m K，为未来大功率LED的研发提供了方向。另外，在绿色照明工程中，陶瓷金卤灯的成功研制也是一大突破，而陶瓷金卤灯本身就是半透明多晶氧化铝陶瓷的杰作，它是利用透明氧化铝陶瓷良好的透光性、化学稳定性和耐高温等性能，能承受管内很高的卤化物蒸气压力，因此显色效果更好，使用寿命长，也更节能。#p#分页标题#e#

新工艺催生 摔不碎 的陶瓷刀

环保时尚的陶瓷刀

氧化锆陶瓷刀具是较早应用于民用的特陶项目。氧化锆陶瓷刀外观与传统刀具并无太大区别，其优点是不会与食品发生任何化学反应，能保持食品的原色、原味，且不生锈、耐磨损、耐腐蚀，非常符合绿色环保的时尚追求。

但传统的氧化锆陶瓷刀在强度及韧性上仍有待改进，较易摔碎。经过多年研究与探索，马斌发明出 双向热压振荡烧结工艺 ，通过从原料、工艺到设备的创新，已成功开发出 摔不碎 的超级氧化锆。据悉，该超级氧化锆从几十米的高度摔倒地上都不碎，彻底颠覆了陶瓷易碎的传统概念，具有革命性的突破。马工告诉， 双向热压振荡烧结工艺 的设备是他们独立开发的，硬件及软件均为自己设计，该技术填补了结构陶瓷生产的一大空白，已经申请了国际发明专利。双向热压振荡烧结设备解决了热压工艺量小的技术瓶颈，利用双向加压不断振荡，可彻底挤掉烧结过程中多晶态晶界之间的气泡，大大提高了氧化锆的韧性，生产出应该作二者间的桥梁。来的产品更细腻、机械加工精度更高。

目前该项目的中试已经基本完成，预计年底就能生产出 摔不碎 的陶瓷刀坯体。马工兴奋地告诉， 摔不碎 的陶瓷刀面世之后，可望陆续推出摔不碎的陶瓷餐具、陶瓷手表、陶瓷手术刀、陶瓷刮胡刀、陶瓷笔、陶瓷U盘等民用产品，由于克服了易碎的缺点，这些 摔不碎 的升级陶瓷产品，在大大提升产品价值的同时，更能 保值 ，如一些高档的陶瓷餐具或名牌陶瓷手表，一旦不小心跌落到地上，便有 粉身碎骨 的可能，而利用这种 摔不碎 的陶瓷材料来制作，则可使产品的实际寿命大为延长，因此，该技术为陶瓷材料提供了极大的发展空间。