曆時40載(zai) 從基礎材料到完(wán)整産業鍊 高科技(ji)“材料黑金☂解脱美🔞女睡衣❌️”是這樣(yang)煉成的
2025-12-07 11:23:34《大國之材》原創(chuàng)文章,轉載請聯系(xi)微信:EILIG2014
2025年12月7日(ri)至21日,中央經濟工(gong)作會議在北京舉(ju)行,會議重新🌂定♍義(yi)了基礎設施建設(she),把5G、人工智能、工業(ye)互聯網、物聯網定(dìng)義為“新型基礎設(shè)施建設”。
随着國内(nèi)“新基建”項目的啟(qǐ)動,高鐵、5G通訊、新能(néng)源汽車🚩等領域迎(ying)來了蓬勃發展,為(wéi)材料的發展帶來(lái)新的機會。先進陶(tao)瓷作為各項新興(xìng)領域材料中一個(gè)不可或缺的組成(chéng)部分🐕,在國民經濟(jì)中🥰發揮着愈來愈(yu)重的作用,也迎來(lai)了發展機遇。
與傳(chuán)統意義上的陶瓷(cí)如日用陶瓷、建築(zhu)衛生陶瓷不㊙️同的(de)是,先進陶瓷是采(cǎi)用高度精選或合(he)成的原料,具有控(kong)制的化學組成🌈,按(àn)照便于控制的制(zhì)造技術加工❓、便于(yu)進行結構設計,并(bìng)㊙️且有優異特性的(de)陶🍉瓷。
近年來,先進(jin)陶瓷材料應用在(zai)我國高新科技領(lǐng)域的🐅應🈚用層出不(bu)窮,由于它具有金(jīn)屬和塑料所不具(jù)備的耐高👨❤️👨溫、耐摩(mó)損、耐腐蝕、高硬度(du)、高精密度等優點(dian),又在電子、超導、光(guang)學、生物、磁性、儲能(neng)等領域大顯身手(shou),成為衆多高科技(ji)産業鍊上遊的“材(cai)料黑金”。
數據顯示(shì),2021年全球先進陶瓷(cí)市場規模為1048.54億美(mei)元。
在自上(shang)世紀80年代起就與(yǔ)先進陶瓷材料結(jie)緣的孫亞光教授(shòu)看來,先進陶瓷材(cái)料及産業能迎來(lái)自身發展的春天(tian),其實是一種必然(ran)。
01
逐步從産業鍊微(wei)笑曲線的底部爬(pa)坡
“為了實現材料(liào)均勻的、可重複的(de)無缺陷顯微結構(gòu),提高材料性能的(de)可靠性,陶瓷制備(bei)科學研究十分必(bi)要。”早在上世紀60年(nian)代,美國材料顧問(wèn)委員會在對材料(liào)❄️制備領😄域進行調(diào)研後,得出這一重(zhòng)要結論。
實際上,由(yóu)于先進陶瓷在工(gong)業發展中的特殊(shu)地位,歐美日等💁國(guó)家和地區早已投(tou)入巨資鋪開了研(yan)究計劃。70年代的陶(tao)瓷發動機,就是其(qi)中一個切入點。
而(er)我國的先進陶瓷(ci)研發、生産計劃則(ze)始于上世紀80年代(dài)。
80年代初,從鄭州大(dà)學化學系畢業後(hòu),孫亞光任職于河(hé)南焦作化工總廠(chǎng),擔任技術研發工(gōng)作。一個偶然機會(hui),孫亞光參與了公(gong)司與北京有色金(jin)屬研究總㊙️院合作(zuò)的研發項目。項目(mu)進行後,老師的一(yī)句“為什麼不一邊(bian)做合作做研發,一(yi)邊讀研究生呢?”的(de)提醒,改變了孫亞(yà)♊光的人生軌迹,他(tā)選擇攻讀北京有(yǒu)色金屬研究總❌院(yuàn)研究生,也自此踏(ta)入陶瓷材料行業(yè),并堅守了幾十年(nian)。
當時,先進陶瓷的(de)重要材料之一——氧(yang)化锆在大家看來(lái)還是一個很陌生(shēng)的東西,這種價格(gé)昂貴且應用的領(lǐng)域較少的材料并(bing)不吃香。此時孫亞(ya)光剛踏入先進陶(tao)瓷材料行業,他對(duì)《大國之材》談到,當(dāng)時其應用領域主(zhǔ)要集中在三塊:一(yi)是耐火材料,一般(bān)高檔㊙️的耐火材料(liao)會用到它;二是陶(táo)瓷色釉,即日常陶(tao)瓷或者色彩陶🐅瓷(cí);三是電子陶瓷。
但(dàn)從接觸先進陶瓷(cí)材料起,孫亞光就(jiù)始終堅信,先🔴進陶(táo)瓷🤟材料具備很好(hǎo)的前景。因此,從入(rù)行至今,孫亞光從(cóng)沒🌈有離開過這個(ge)領域,他也見證了(le)我國先進陶瓷材(cái)料行業從無㊙️到有(you)、從小到大㊙️的變遷(qiān)。
上世紀八十年代(dai),國内的先進陶瓷(ci)産品嚴重依賴進(jin)口。國❓内生🈚産1噸陶(táo)瓷原料,出口到日(rì)本的價格大約是(shì)1萬塊人民币,但從(cong)日本回購1噸先進(jìn)陶瓷材料或器件(jiàn),則需要數十萬的(de)價格♉。為了擺脫這(zhè)一局面🌈,我國在先(xian)進陶瓷材料領域(yu)也展開了研究、開(kai)發和生産。
以發動(dòng)機用陶瓷零部件(jiàn)的研制為契機,我(wǒ)國研制🐇成功🥵了一(yī)系列新的陶瓷材(cai)料,并在先進陶瓷(cí)的應用方面也取(qu)得了令人矚目的(de)成績。普通電子陶(táo)瓷💞和結構🧑🏾🤝🧑🏼陶瓷如(ru)IC基闆、電容、電阻、電(dian)感等壓電陶瓷無(wú)線電頻率元件,中(zhōng)鋁瓷,高鋁瓷,電真(zhēn)空瓷等,在我國已(yǐ)能夠大批量生産(chǎn),并占領一定的國(guó)際市場。
中國先進陶瓷材(cái)料正從産業鍊微(wei)笑曲線的底部開(kāi)始了爬坡之旅。“它(ta)一直在不斷地向(xiang)不同的領域發展(zhan),不斷進行開拓,然(rán)後它的産業也在(zài)逐漸的在擴大。”孫(sūn)亞光興奮地說道(dao)。
02
據Research and Markets數據顯(xiǎn)示,2015年全球先進陶(táo)瓷市場規模約631.1億(yì)美元🔞,随着先進陶(táo)瓷各種功能的不(bú)斷發掘,其在微電(dian)子工業、通訊産業(ye)、自動化控🐪制和未(wèi)來智能化技術等(děng)方面作為支撐🔴材(cai)料的地位将日益(yì)顯著,市場容量也(ye)将進一步提升。預(yù)計到2024年,全球先進(jin)陶瓷市場規模将(jiāng)達1346美元。
從材料産(chan)業上講,先進陶瓷(ci)已形成一個巨大(da)的高技術産⭐業,目(mu)前全球各類先進(jìn)陶瓷材料及其産(chan)品的市場銷售總(zong)額超過500億👉美元,年(nian)增長率達8%。
進入21世(shi)紀,我國的先進陶(tao)瓷産業也進入了(le)快速發展期。精密(mì)小尺寸産品、大尺(chǐ)寸陶瓷器件的成(chéng)型、燒結技術、低成(cheng)本🧑🏾🤝🧑🏼規模化制備技(jì)術,陶瓷加工系統(tong)等領域不斷打破(po)✨國外壟斷和技術(shu)封鎖。許多先進陶(táo)✊瓷産品在♍我國已(yǐ)能🌈大批量生産,産(chǎn)品質量較穩定✏️,并(bìng)能占領一定的國(guó)際市場。但在孫亞(yà)光看來,國内👉先進(jìn)陶瓷材料行業還(hai)尚處于“别人有的(de)我們也都有了,别(bié)人能做東西我們(men)也都能做📐了,但是(shi)❤️我們跟人家還是(shì)有一定的差别。我(wǒ)們🔞經曆♊了從無到(dào)有,現在是需要從(cóng)有到精、從有到強(qiáng)。”的局面。
據相關資(zī)料表明,至今在先(xiān)進陶瓷發展中處(chù)于領♉先地位的💔國(guó)家和地區主要是(shì)美國、日本、歐盟等(deng)。其中,美國先進陶(tao)瓷在航空航天、核(he)能等領域的應用(yong)處于領先地位;日(rì)本在先進陶瓷材(cái)料的産業化、民用(yòng)領域方面占據領(lǐng)先地位,并占有約(yue)一半的市場⛷️份額(e);歐盟在先進陶瓷(cí)細分應用領域和(he)機械裝備🌈領域處(chu)于領先地位。
制備優質先進(jin)陶瓷材料的技術(shù)、裝備和管理水平(píng)的缺乏⛹🏻♀️也必🐆然導(dao)緻國内先進陶瓷(cí)材料行業發展的(de)受限。數據表明,在(zai)🌍全球數百億美元(yuán)的先進陶瓷年銷(xiao)售額中,中🏒國銷售(shòu)額僅占1%—2%。特别是高(gao)端裝備中大量的(de)陶瓷元件,如🐆手機(ji)中使⁉️用的片式壓(ya)電陶瓷📞濾波器、風(fēng)力發電機陶瓷絕(jué)緣軸承和高端超(chāo)細納🐕米粉體等仍(reng)需進口。
國内先進(jìn)陶瓷材料行業的(de)發展,在近40年間實(shi)現從無♊到有🔆的突(tū)📧破固然值得欣喜(xi),但如何在這一基(ji)礎上變強,縮小與(yu)國外發達市場的(de)差距,孫亞光認為(wei)國内各大企業和(hé)科研🏃人員還🏃🏻需要(yao)下功夫,突破自身(shen)往前走。
孫亞光對(duì)《大國之材》談到,國(guó)内以往一些企業(ye)以賺快錢、上市為(wéi)目的,看到哪個行(háng)業賺錢就往哪裡(lǐ)投,後導👉緻行業被(bèi)做死的現象屢有(yǒu)發生。氧化锆陶瓷(ci)🔅刀就是一個很好(hǎo)的例子,以往刀具(jù)往🛀往是由金屬制(zhì)成,而日本根據氧(yǎng)化锆的特性,打造(zào)出了具有高❌硬度(du)、不生鏽、無金屬味(wei)殘留、******、抗氧化等😄優(you)點的陶瓷刀。這原(yuán)本是一👣個很好的(de)産業方向,但部分(fen)國🔞内企業看到後(hòu)都認為這是一個(gè)能快速🧡賺錢的方(fang)向,粗制濫造的加(jia)入導緻💁了産品産(chǎn)能的過剩,後把這(zhè)個産業做死。
在孫(sun)亞光看來先進陶(tao)瓷材料行業跟其(qi)他行業是一🔞樣的(de),這個💘行業要想走(zǒu)得更遠,多出一些(xiē)尊重科學規律、遵(zun)❗守行業發展趨👉勢(shì)、埋頭于研究的良(liang)心企業與沉下心(xin)來、踏實學習國外(wai)的技術與理論的(de)人才是關鍵。
而被(bei)問到國内的先進(jìn)陶瓷還需多久才(cai)能消除與跟國外(wài)的差距時,孫亞光(guāng)肯定地說道:“10年,等(deng)到我們裝備國産(chǎn)化,加工理論系統(tǒng)化,10年的時間基本(běn)能👈完成了。”
産學研(yan)融合助力産業全(quán)面發展
在全球上(shang)百億美元的先進(jìn)陶瓷年銷售額中(zhong),中國的🌈銷售額占(zhàn)比較少。中國陶瓷(ci)工業協會分析認(ren)為👈,國内先進陶瓷(cí)實驗室階段的研(yan)究工作偏多,忽視(shi)了中試、工程化和(he)産業化技術的研(yan)究,成果沒有轉化(huà)為現實生産力是(shi)重要的因素之一(yi)。
在企業與高校之(zhi)間來回穿梭的孫(sun)亞光深有同感。
自(zì)畢業起,孫亞光就(jiù)在河南焦作化工(gong)總廠負責技術研(yan)發工作,到中國地(di)質科學院鄭州礦(kuàng)産綜合利用研❓究(jiū)所🤞擔任科技開發(fā)🌐處副處長,再于2000年(nián)加盟廣東東方锆(gào)業科技股份有限(xiàn)公🏃司任副總經理(lǐ)。2005年在先進陶瓷材(cai)料行業中摸爬滾(gǔn)打了幾十年後,孫(sūn)亞光選擇加入河(he)南工業大學材料(liao)科學與工程學院(yuàn)👌擔任教授。
從先進(jìn)陶瓷材料行業的(de)技術人員到企業(ye)管理者再到♊高校(xiào)教師,在孫亞光看(kan)來是一條更為适(shi)合教導出行業人(rén)才的道路,“因為從(cóng)企業出來,會更清(qīng)楚企業需要什麼(me),這才能去教會學(xue)生有用的知識”。相(xiang)較于停留在實驗(yàn)室的研究方式,孫(sun)亞光教授更認同(tong)習總書記的觀點(dian)“要把✂️論文寫在中(zhong)國的大地上💞”。
在孫(sūn)亞光看來,“産”是要(yao)位的。在産學研模(mo)式下,企業㊙️在實📐際(ji)生産應用中發現(xian)問題,以科研機構(gou)、高校的人才♍、研究(jiū)成果輸出作為企(qi)業發展的原動力(li),解決問題。在這個(gè)過👌程中,高校研究(jiū)完的成果就能直(zhi)接☀️進行轉化,而不(bu)會出🏃🏻現研究成果(guǒ)停留在實驗室的(de)現象。而這同👉時也(yě)為高校、研究機構(gòu)提供了研究和人(rén)才開發的利🤞用資(zi)源。
對于先進陶瓷(cí)材料行業今後的(de)發展,孫亞光認為(wei)将精力瞄準在國(guó)際上,把行業目前(qián)沒有解決的問🈲題(ti)解🏃決,是一件🧑🏽🤝🧑🏻比寫(xie)💃🏻論文更有意義的(de)事情。
中國陶瓷工(gong)業協會認為,進入(rù)21世紀,功能陶瓷的(de)研究得到了國家(jia)和各科研院所的(de)高度重視。目前我(wǒ)國從事先進陶瓷(cí)開發研制的高校(xiao)、科研院所和生産(chǎn)企業已超過300家,其(qi)中研發生産功能(néng)👌陶瓷的單位💜占63.6%,研(yan)發生産結構陶瓷(cí)的單位占36.4%。
随着科(kē)學技術飛速發展(zhǎn),先進陶瓷正在打(dǎ)開更多的應用空(kōng)👄間,汽車就是其中(zhong)之一。越來越多的(de)特種陶瓷、智能陶(táo)瓷制品被應用到(dào)汽車上,給汽車零(líng)部件加工制造帶(dài)來了一場新的🔞革(gé)命。
汽車用傳感器(qi)要求能長久适用(yòng)于特有的惡劣環(huan)境(高溫、低溫、振動(dong)、加速、潮濕、廢氣),并(bing)應當具有小型輕(qīng)量😍、重複使用性好(hǎo)等特點。陶瓷耐熱(re)、耐蝕、耐磨及其潛(qian)在的優良電磁、光(guāng)🏃♀️學機能,制成的傳(chuan)感器完全能夠滿(man)足上述要求。
另外(wai),在碳纖維制動器(qì)的基礎上制造而(ér)成陶瓷制動器‼️,其(qi)碳矽✨化合物表面(mian)的硬度接近鑽石(shi),碟片内的碳纖維(wéi)結構使它堅固耐(nai)沖擊、耐腐蝕,讓碟(dié)片極為耐磨。綜合(he)利用敏感🐅陶瓷正(zhèng)📱壓電等效應研制(zhi)成功的智能🌍減振(zhèn)器,由于采用高🏃靈(líng)敏度陶瓷元件,從(cóng)而具有識别路面(mian)且能做自我調節(jiē)的功能,可以将😄轎(jiào)車因粗糙🚩路面引(yin)起的振動🐉降到低(di)限度。
在孫亞光眼中,未(wei)來先進陶瓷将逐(zhú)漸跟金屬互相滲(shen)透,用陶瓷來彌補(bǔ)金屬的缺點,将是(shi)先進陶瓷材料應(yīng)用廣泛的一面。“如(rú)果20年後金屬和陶(táo)瓷沒有界限,你看(kan)不清這個部分是(shi)金屬🍉是陶瓷了,可(kě)能這個材料就做(zuò)到好了。”孫亞光說(shuo)道。
孫亞(yà)光、男、中國國籍、黑(hēi)龍江省通河縣、漢(han)族、無境外居❗留權(quán)。2025年12月出生,中共黨(dǎng)員、教授級工程師(shi)、博士學位。
2025年12月畢(bì)業于鄭州大學化(huà)學系,分配到河南(nán)焦作化工總廠(現(xian)為上市公司龍蟒(mǎng)佰利聯);1989-1992年在北京(jīng)有色金屬👅研究總(zong)院研究生部🍓攻讀(dú)研究生,獲有色金(jīn)屬冶金碩士學位(wèi);2025年12月調入中國地(dì)質科學院鄭州礦(kuàng)❌産綜合利用研究(jiu)所㊙️擔任科技開發(fa)處副處長;2005 年12月調(diào)入河南工業大學(xué)材料科學與工程(cheng)學院,從事科研與(yǔ)教學工作。期間在(zai)2012年在武漢理工大(da)學獲得礦物加工(gong)專業博士學位、2000-2015年(nián)期間兼任上市公(gōng)司廣東東方锆業(ye)股份有限⁉️公司副(fu)總經理、總工程師(shi)、2025年12月任三祥新材(cai)獨立董事。
現擔任(rèn)化學标準化委員(yuan)會無機化工分技(jì)術委員會委員、中(zhong)⛱️國有色金屬工業(ye)協會钛锆铪分會(hui)專家組專家、中國(guó)矽酸鹽學會陶瓷(ci)分會常務理事、中(zhong)國矽酸鹽學會特(te)❤️種陶瓷委員會理(li)事。
