中国粉体网讯 2023年12月20日，由中国粉体网主办的“2023第六届新型陶瓷技术与产业高峰论坛”在湖北宜昌成功召开！在大会期间，中国粉体网邀请到多位专家学者做客“对话”栏目，与各位专家大咖就行业前沿技术、研究热点、科技成果转化及行业发展前景等方面进行了访谈交流。本期为您分享的人物专访是来自清华大学的潘伟教授。
中国粉体网：潘教授，陶瓷材料最早是如何走进工业舞台的？
潘教授：陶瓷材料，这里指工业陶瓷，或者叫做高技术陶瓷，最早是在19世纪末期，由法国人发现陶瓷具有很好的绝缘性。但是真正应用的应该是德国的博世，博世在20世纪初的时候，用陶瓷来做汽车发动机的火花塞。
二战之前的很长一段时间，在材料领域比较活跃的还是各种金属材料和合金，这个时候虽然有一些陶瓷材料，比如绝缘材料在一些工业领域有应用，但还是相对较少，陶瓷材料真正进入到工业领域以及现代科技领域中，应该是在上个世纪的50年代。自50年代开始，各种功能陶瓷，像压电陶瓷、铁电陶瓷，耐腐蚀耐高温陶瓷等逐步进入到电子、无线电通讯、化工机械等领域中。我印象很深的是在童年时期，那个时候的有线广播用的是舌簧喇叭，它的核心部分是压电陶瓷片，那时候舌簧喇叭的音质不是很好，但是它作为一种从城市传播到农村的有线广播系统还是发挥着重要的作用。
工业陶瓷大量的进入现代社会应用，是在上个世纪的70年代以后，首先有代表性的是美国军方，他们把高技术陶瓷，氮化硅、碳化硅、氧化铝用在一些武器系统、飞机、舰船里。一个标志性的高技术陶瓷在工业上的应用和发展是在上个世纪的80年代，在1985年开始兴起了全世界的陶瓷发动机热，人们发现许多特种陶瓷材料具有很多优异的性能，如质轻，高硬高强、耐高温、耐腐蚀、隔热节能，人们认为它可以取代金属做成全陶瓷发动机，所以时候兴起了全球的陶瓷发动机热，世界上有很多的科学家都投入到陶瓷发动机的研发领域中。代表性的陶瓷材料有氮化硅、氧化锆，氧化铝，还有氧化锆增韧氧化铝等，大家发现可以用陶瓷材料做汽车发动机以及一些机械的零部件。但是，由于陶瓷材料固有的脆性或者灾难性破环等致命性缺陷，在经历了十年的全球陶瓷发动机研究热后于1995年宣告了失败。但是，十年陶瓷发动机研究热潮推动了高技术陶瓷材料、特别是结构陶瓷材料的高速发展。
给我留下深刻印象的是，在上个世纪的80年代我正在日本留学期间，1988年名古屋世界陶瓷博览会的时，日本人曾经用陶瓷做了一套交响乐器，所有的乐器像各种号、管、提琴等乐器都是用陶瓷材料做的。那时候就给大家带来很大的震撼，发现陶瓷居然可以做各种各样的东西。
当今时代，我们的陶瓷做的越来越好，陶瓷材料在电子行业，特别是信息产业被广泛应用。在电子行业中可以用陶瓷来做微型的片式电容器、电感、电阻、滤波器、天线等。自80年代至今，陶瓷材料有了飞速的发展，随着技术的进步，我们很多装备也越来越好。现在高技术陶瓷在电子、信息、化工、机械、航空航天、生物医用等非常多的领域中发挥着重要的作用。
中国粉体网：您能否介绍一些先进陶瓷在高科技领域的典型应用。
潘教授：在高科技领域中，像航空航天的飞行器，它外部要求耐高温、隔热，部分金属材料是不能胜任的，所以必须用陶瓷。像火箭的尾喷管，以及上个世纪美国开发的航天飞机，发射出去还能够再返回，它的外面就要贴一层陶瓷，返回舱里边的窗口不能够用我们常用的玻璃，要用透明陶瓷，因为透明陶瓷可以耐高温。先进陶瓷在电子行业中的应用就非常多了，比如我们的手机、计算机，可以说有将近80%以上的元器件都是陶瓷做的。
中国粉体网：您所在的新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室在我国乃至全球陶瓷材料研究方面具有引领作用，您能否介绍一下实验室以及取得的成就。
潘教授：清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室从事陶瓷材料研究起源于上个世纪的50年代，特别是70年代以来开始全力从事陶瓷材料研究。那个时候我们率先开发了高压钠灯用的透明氧化铝陶瓷灯管、具有划时代意义的氮化硅陶瓷刀具以及各种陶瓷材料。
新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室是1991年由国家计委支持筹建，1995年正式被国家验收。实验室经历了几十年的发展，在高性能结构陶瓷材料、电子陶瓷材料，生物医用陶瓷材料，核反应堆用陶瓷材料、环境陶瓷等领域取得了优异成就。例如自上个世纪的80年代起，清华大学率先与广东风华高科开展了片式元器件的合作研究。通过国家“863”及公关项目支持，在片式元器件方面，取得了很多有代表性的和有历史意义的进展。
国家重点实验室发展到今天，取得了非常多的成果。获得13项国家自然科学奖、国家发明奖、国家进步奖等。同时我们的重点实验室也先后产生了4位院士，还培养了一大批国内外优秀的青年人才。目前清华大学的新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室的研究主要包括应用在机械工程、航空航天、国防军工等领域的高性能结构陶瓷材料；信息功能陶瓷材料及元器件；生物医用陶瓷材料，核反应堆材料，新能源材料等。清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室是在世界上非常有影响力的，我们连续十几年在美国陶瓷学报、欧洲陶瓷学报上发表论文排名第一。
中国粉体网：请您分析一下当今全球先进陶瓷行业的竞争格局，以及世界主要陶瓷产区的发展特色。
潘教授：从全球来看，在产业这个领域日本应该是排第一的，日本在全陶瓷领域中都做得非常好。在一些尖端应用领域中，像美国、德国、欧洲在某些领域中他们也是做的不错的。但总的产业链，总的产业覆盖面上来说，我认为还是日本的陶瓷做的非常好，日本有很多非常有名的陶瓷企业。
中国粉体网：目前我国先进陶瓷产业发展现状如何？短板有哪些？对此您有何建议？
潘教授：先进陶瓷产业的发展和国家总体工业水平是有关的，我们国家在近20年中发展的非常快，一方面得益于国家科技人员的贡献，另一方面是引进技术。所以我们国家现在高技术陶瓷方面的产业非常多，发展的速度也很快，但是和世界先进水平相比还是有一定的差距。这个差距很大一部分是来源于我们的原料粉体，所以我们的粉体研究与产业应用，还有我们信息平台---粉体网，还任重道远。
我的建议是要加强科研，加强科研和产业的合作。我现在非常深刻的感受到我们要把陶瓷粉体做好，而且我们的粉体行业应该和我们的陶瓷生产行业开展充分的沟通交流，把陶瓷生产部门的需求转化到粉体生产中，我们长期以来粉体生产与陶瓷制备是两张皮，合不在一起。对比日本的陶瓷与粉体产业，觉得我们的差距是在这个地方，我们的粉体要追赶上日本、德国，还需要做很大的努力。
中国粉体网：非常感谢潘教授
（中国粉体网编辑整理/叶子）
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