¿Qué es la cerámica avanzada?
La cerámica se puede dividir en cuatro categorías: ciencia y tecnología de materiales (asignatura de primer nivel), materiales inorgánicos no metálicos (asignatura de segundo nivel), cerámica (asignatura de tercer nivel) y cerámica avanzada ( materia de cuarto nivel).
El desarrollo de industrias emergentes ha planteado mayores requisitos para los materiales. Como componente importante de los nuevos materiales, la cerámica avanzada desempeña un papel cada vez más importante en la economía nacional.
1. Introducción a la cerámica avanzada
La cerámica es un material indispensable en la vida humana y la construcción social. Está catalogado como uno de los "tres principales materiales sólidos" junto con los materiales metálicos y los materiales poliméricos. La cerámica se divide en cerámica tradicional y cerámica avanzada basada en materias primas.
1. La cerámica tradicional está hecha de minerales naturales, principalmente minerales de silicato naturales.
2. Las cerámicas avanzadas son cerámicas que se fabrican a partir de compuestos inorgánicos seleccionados o sintéticos ultrafinos de alta pureza como materias primas, con una composición química precisa, un proceso de fabricación y un diseño estructural precisos y excelentes propiedades.
La producción de cerámica avanzada se divide principalmente en: preparación de polvo, moldeado de carrocería, sinterización de carrocería y acabado.
Tecnología de preparación de polvo cerámico: reacción en fase sólida, reacción en fase líquida y reacción en fase gaseosa.
Tecnologías avanzadas de moldeo cerámico: moldeo por prensado en seco, moldeo de plástico, moldeo en suspensión y moldeo sólido sin molde.
Tecnologías de sinterización de cerámica avanzada: sinterización a presión normal, sinterización sin presión, sinterización por prensado isostático en caliente, sinterización en atmósfera, sinterización al vacío y sinterización a presión en caliente.
Dos. Clasificación de las cerámicas avanzadas
1. Según su composición química, se dividen en cerámicas de óxido, cerámicas de nitruro, cerámicas de carburo, cerámicas de boruro, cerámicas de siliciuro, cerámicas de fluoruro y cerámicas de sulfuro.
2. Según sus prestaciones y uso se puede dividir en cerámica funcional y cerámica funcional.
Cerámica estructural
La definición de cerámica estructural: materiales caracterizados por propiedades mecánicas como resistencia, rigidez, tenacidad, resistencia al desgaste, dureza y resistencia a la fatiga.
Tipos de cerámica estructural: cerámica de alta temperatura y alta resistencia, cerámica de molde, cerámica resistente al desgaste, cerámica refractaria especial, etc.
Usos de la cerámica estructural: motores, intercambiadores de calor, juntas, herramientas de corte, blindajes antibalas, etc.
Características de la cerámica estructural: excelentes propiedades mecánicas, térmicas y energéticas químicas.
bCerámica funcional
Definición de cerámica funcional: caracterizada por propiedades físicas como el sonido, la luz, la electricidad, el magnetismo y el calor.
Tipos de cerámica funcional: cerámica electrónica, cerámica sensible, biocerámica, cerámica superconductora, etc.
Usos de la cerámica funcional: microelectrónica, información, control automático y maquinaria inteligente y funciones biológicas.
Características de las cerámicas funcionales: tienen propiedades especiales y realizan funciones especiales.
En tercer lugar, el desarrollo de cerámica avanzada extranjera
En vista del estatus especial de la cerámica avanzada en el desarrollo industrial, los países desarrollados como Europa, Estados Unidos y Japón han invertido mucho en formular planes de investigación para promover su desarrollo. Actualmente, Estados Unidos, Japón, la Unión Europea y Rusia lideran el mundo en el desarrollo de cerámica avanzada.
Estados Unidos de América
Enfoque de desarrollo: cerámica estructural de alta temperatura
(1) Financiar la investigación e industrialización de recubrimientos nanocerámicos, cerámicas biomédicas, y cerámica fotoeléctrica.
(2) Ocupa una posición de liderazgo en aplicaciones en el sector aeroespacial, energía nuclear y otros campos.
(3) En el año 2000, el plan de desarrollo de cerámica avanzada de Estados Unidos se implementará durante 20 años. Para 2020, la cerámica avanzada se convertirá en el material de primera elección para uso económico y se utilizará en industrias estratégicas emergentes, como la conservación de energía y la protección del medio ambiente, la tecnología de la información de nueva generación, la biomedicina, la fabricación de equipos de alta gama, las nuevas energías y los vehículos de nuevas energías.
Japón
Enfoque de desarrollo: cerámica funcional
(1) En los campos de cerámica espumada, cerámica superplástica, componentes cerámicos, baterías cerámicas de alto rendimiento, cerámica motores, etc. ocupa una posición de liderazgo en investigación y desarrollo.
(2) Representa aproximadamente la mitad de la cuota de mercado mundial de cerámica avanzada.
(3) Ocupar una posición de liderazgo en la preparación, industrialización y uso civil de materiales cerámicos avanzados.
(4) En los últimos años, Japón ha considerado la cerámica avanzada como una industria estratégica y una industria de alta tecnología que determina la competitividad internacional futura, y ha aumentado continuamente la inversión.
Unión Europea
Enfoque de desarrollo: cerámica funcional y cerámica estructural de alta temperatura.
(1) Líder en algunos campos de aplicaciones especializados y campos de equipos mecánicos.
(2) La investigación actual se centra en nuevas tecnologías de materiales aplicadas a equipos de generación de energía, como cubiertas cerámicas de pistones, revestimientos de tubos de escape, rotores de turbocompresores, rotores de gas, etc.
Rusia y Ucrania
(1) Rusia y Ucrania tienen fuertes fortalezas en cerámica estructural y compuestos de matriz cerámica.
(2) En cuanto a las cerámicas estructurales y materiales compuestos de matriz cerámica, no sólo se han desarrollado con éxito en el laboratorio, sino que también se han convertido en productos con claras finalidades de aplicación, y una parte considerable de se han puesto en producción comercial.
En cuarto lugar, desarrollar cerámica avanzada nacional.
La investigación sobre cerámica avanzada comenzó en la década de 1950.
Después de la década de 1970, comenzamos a prestar atención a la investigación de materiales cerámicos avanzados y logramos una serie de resultados creativos: el desarrollo de cerámicas compuestas reforzadas con fibras.
Existen innovaciones de clase mundial en la investigación de preparación e aglomeración de polvos nanocerámicos y la teoría de la sinterización en fase sólida de nanocerámicas.
Después de 1995, entró en un período de rápido desarrollo. En 2015, el valor total de la producción superó los 45 mil millones de yuanes, el 70% de los cuales provino de cerámica funcional.
Ding Qiyuan Ceramics y otras empresas ocupan una posición importante en la industria cerámica avanzada. Su negocio abarca cuchillos de corte de cerámica, filtros dieléctricos 5G, boquillas de cerámica, circonio, alúmina, aleaciones de tungsteno y otros sistemas de materiales, que son. adecuado para estaciones base 5G, repuestos industriales, accesorios centrales, piezas estructurales de precisión, biseles, joyas, núcleos de atomización, ejes giratorios, piezas cerámicas, manguitos, calibres de aguja, piezas estructurales de la industria textil y muchos otros campos. Grandes empresas como Microsoft, Huawei, Apple, China Mobile, etc. Todos se han convertido en socios de Ding Qiyuan Ceramics, de la que se puede decir que tiene una amplia gama de usos. La cerámica se ha convertido en una opción importante para piezas estructurales industriales de precisión debido a su textura cálida y suave, alta dureza, fuerte plasticidad, aislamiento y magnetismo.
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En los últimos años, nuestro país ha invertido continuamente recursos financieros y materiales en la investigación de cerámicas avanzadas, pero el nivel general aún está por detrás del de los países desarrollados, especialmente Estados Unidos, Japón y Europa. Se manifiesta principalmente en: falta extrema de tecnología y transformación de ingeniería de nuevos productos; la tecnología de preparación y dispersión de polvos de alta gama está muy atrasada;
De acuerdo con la tendencia de desarrollo de las cerámicas avanzadas del mundo y el desarrollo de los campos de aplicación, se espera que en los próximos años, el desarrollo de polvos cerámicos de alta gama, cerámicas electrónicas, biocerámicas, energía- La cerámica ahorradora y respetuosa con el medio ambiente, la cerámica de nueva energía y la cerámica aeroespacial crecerán rápidamente.
Pocas empresas nacionales han alcanzado un cierto nivel de capacidad de producción y producción en I+D. El umbral extremadamente alto de la industria y la búsqueda de la artesanía garantizan las ventajas absolutas de las empresas de élite en esta industria. Con la creciente madurez de la tecnología y la tecnología, la mayoría de las grandes empresas nacionales ahora tienden a localizar órdenes de compra, lo que estimula aún más la economía de mercado nacional, ayuda a las empresas de la industria cerámica nacional a alcanzar o incluso superar el nivel de las empresas cerámicas avanzadas extranjeras y contribuye a el rejuvenecimiento de la nación y el desarrollo económico suponen un enorme impulso.
Los fabricantes nacionales de cerámica avanzada encabezados por Ding Qiyuan Ceramics, como fabricante de filtros industriales para la construcción de estaciones base 5G y una institución de producción e investigación de cerámica avanzada en la industria, no solo son constructores de producción de la sociedad, sino también Responsable de revitalizar China Responsable del primer lote de industrias importantes.