ما هي نقاط مواد السيراميك المتقدمة التي تستحق الاهتمام بها؟

لقد طبقت الهواتف الذكية وأجهزة التلفاز LCD وأجهزة الكمبيوتر والسيارات وغيرها من المنتجات العديد من التقنيات المتقدمة المتطورة، كما أن السيراميك لا غنى عنه أيضًا. على سبيل المثال، هناك مئات أو آلاف المكثفات الخزفية، وهي مكون إلكتروني صغير يستخدم في الهاتف الذكي. لكن هذا النوع من السيراميك ليس "بلاط السيراميك" و"الوعاء الخزفي" الشائع في حياة الناس، بل هو السيراميك المتقدم المنتج بتقنية عالية الدقة.

إذن ما هو السيراميك المتقدم؟ ما هي الخصائص والتطبيقات؟

الفرق بين السيراميك المتقدم والسيراميك التقليدي

تنقسم منتجات السيراميك إلى فئتين من السيراميك العادي والسيراميك المتقدم، أحد السيراميك المتقدم، المعروف أيضًا باسم السيراميك الجديد، والسيراميك الخاص، والسيراميك الناعم، والتكنولوجيا العالية، وما إلى ذلك، يشير إلى النقاء العالي، أو التوليف الاصطناعي فائق الدقة أو المحدد مركبات غير عضوية كمواد خام، ذات تركيب كيميائي دقيق، وتكنولوجيا تصنيع دقيقة وتصميم هيكلي، ولها ميكانيكا ممتازة، وصوت، وضوء، وحرارة، وكهرباء، وخصائص بيولوجية، في مجال الطيران والسيراميك والمعلومات الإلكترونية والطب الحيوي وتصنيع المعدات المتطورة و ويمكن رؤية التقنيات المتطورة الأخرى في كل مكان.

الاختلافات الرئيسية هي كما يلي:

تصنيف وتطبيق السيراميك المتقدم

ينقسم السيراميك المتقدم إلى سيراميك هيكلي وسيراميك وظيفي. يشير السيراميك الإنشائي إلى السيراميك الذي يمكن استخدامه كمواد هيكلية هندسية، مع خصائص القوة العالية، والصلابة العالية، ومعامل المرونة العالي، ومقاومة درجات الحرارة العالية، ومقاومة التآكل، ومقاومة التآكل، ومقاومة الأكسدة، ومقاومة الحرارة والصدمات، وما إلى ذلك. السيراميك الوظيفي هو نوع من السيراميك ذو الخصائص الكهربائية والمغناطيسية والبصرية والحرارية والكيميائية والبيولوجية، وله وظيفة التحويل البيني. يمثل السيراميك الوظيفي حوالي 70% من حصة السوق في السيراميك المتقدم، والباقي عبارة عن سيراميك هيكلي.

يتم تطبيق أجزاء السيراميك المتقدمة على النحو التالي:

1. المنتجات الإلكترونية

مع التطور السريع لصناعة المعلومات وصناعة الاستهلاك الإلكتروني، ستحافظ المنتجات الإلكترونية الصناعية والمنتجات الإلكترونية الاستهلاكية على اتجاه التطور السريع، وسيكون الطلب على السيراميك الإلكتروني ضخمًا. ومن المتوقع أن يتجاوز الطلب العالمي على السيراميك الإلكتروني 40 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2020. ويعد السيراميك الإلكتروني أكثر المنتجات التقنية نضجًا بين السيراميك المتقدم، حيث يمثل 65% من حصة سوق السيراميك المتقدم. تستخدم بشكل رئيسي للرقائق والمكثفات وتغليف الدوائر المتكاملة وأجهزة الاستشعار والعوازل والمغناطيسات الحديدية والسيراميك الكهرضغطي وأشباه الموصلات والموصلات الفائقة وما إلى ذلك. المواد الرئيسية هي تيتانات الباريوم، أكسيد الزنك، زركونات التيتانيوم الرصاص، نيوبات الليثيوم، نيتريد الألومنيوم، ثاني أكسيد الزركونيا والألومينا، الخ.

2. السيراميك البيولوجي

تشير السيراميك الحيوي إلى المواد الخزفية التي تعمل بشكل مباشر على جسم الإنسان أو ترتبط به. بشكل عام، جميع المواد الخزفية التي تنتمي إلى الهندسة البيولوجية تُعرف مجتمعة باسم السيراميك الحيوي. بما أن مادة السيراميك الحيوي يجب أن تؤدي الوظائف التالية: استبدال الجزء المريض أو التالف من جسم الإنسان، كبديل للجزء الذي به عيب خلقي، والمساهمة في استعادة أنسجة الجسم البشري.

في الوقت الحاضر، أصبحت المواد الطبية الحيوية نقطة ساخنة لأبحاث العلماء وتطويرهم في مختلف البلدان. 70% -80% من المواد والمنتجات الطبية الحيوية المحلية تعتمد على الواردات والتقليد بشكل أساسي. تبلغ حصة السوق العالمية للمواد الطبية الحيوية في الصين 2٪ فقط، ومستوى تكنولوجيا المنتج في الغالب في المرحلة الأولية. مع شيخوخة السكان الاجتماعيين، بحلول عام 2020، ستحتاج الصين إلى 800000 مجموعة من المفاصل الاصطناعية سنويًا، و1.6 مليون دعامة للأوعية الدموية سنويًا، وعدسات داخل العين سنويًا، وسيزداد الطلب على مواد السيراميك الحيوي بشكل كبير.

بالإضافة إلى القياس والتشخيص والعلاج، يتم استخدام السيراميك الحيوي بشكل أساسي كبدائل للأنسجة الصلبة البيولوجية، والتي يمكن استخدامها في جراحة العظام والجراحة التجميلية وجراحة الفم وجراحة القلب والأوعية الدموية وطب العيون وطب الأنف والأذن والحنجرة والجراحة العامة وجوانب أخرى.

3. النانوسيراميك

في السنوات الأخيرة، اجتذبت صناعة النانو سيراميك الكثير من الاهتمام. عندما تصل المواد الخام المختارة والحبيبات بعد التشكيل إلى مقياس النانومتر، فإنها ستحدث طفرات في علم التحضير والسيراميك وتكنولوجيا السيراميك وخصائص المواد النهائية للمواد الخزفية، وذلك لفتح استخدام أوسع لمواد السيراميك.

في الوقت الحاضر، هناك ثلاثة أنواع من طرق تحضير النانوسيراميك: طريقة التحضير الفيزيائي، طريقة الطور الغازي وطريقة الكيمياء الرطبة. مسحوق السيراميك النانوي المحضر هو: Al ₂ O ₃، ZrO ₂، SiO ₂، Si ₂ N، SiC، BaTiO₃، TiO ₂، إلخ. وقد أدى تطور سيراميك النانو إلى تطوير بعض معدات التلبيد السريع الجديدة، مثل عملية تلبيد الفراغ، عملية تلبيد الميكروويف وتلبد البلازماالتكنولوجيا (سبس).

4. السيراميك منخفض التمدد

تسمى المادة ذات القيمة المطلقة لمعامل التمدد الحراري أقل من 210 ⁶ / ℃ مادة منخفضة التمدد، والمواد ذات معامل التمدد القريب من الصفر هي مادة تمدد منخفضة للغاية. يمكن استخدام السيراميك منخفض التمدد، وخاصة السيراميك صفر التمدد أو السيراميك التمدد السلبي، كمكونات المحرك الرئيسية، وشفرات مواد الطيران، وحشيات الموقد، وركيزة الدائرة، والمرآة الفلكية الفارغة وقبة الرادار، ونافذة مراقبة درجة الحرارة العالية، والقياس الدقيق وغيرها من الأجهزة والناقلات والمرشحات، وتثبيت النفايات النووية، ومواد الختم وغيرها من المواد ذات التقنية العالية.

5. السيراميك المتطور المستخدم في الحفاظ على الطاقة وحماية البيئة ومجالات الطاقة الجديدة

ومع التنمية الاقتصادية السريعة، والزيادة السريعة في الطلب على الطاقة، والكمية الهائلة من إنتاج النفايات الصناعية والمنزلية، أصبح الحفاظ على الطاقة وحماية البيئة قضية رئيسية تثير قلقا متزايدا لدى المجتمع الدولي. في حالة نقص الطاقة والتدهور البيئي الخطير بشكل متزايد، تكنولوجيا متقدمة وعالية الكفاءة وموفرة للطاقة وحماية البيئة لمحرقة النفايات الحرارية المتجددة الموفرة للطاقة (RT0) وغرفة تخزين الحرارة الموفرة للطاقة في صناعة الصهر مع سيراميك قرص العسل وتنقية الغاز الحراري والمياه المعالجة باستخدام الأفلام والمعدات الخزفية، وتكنولوجيا ومعدات نقل التيار المتردد uhv مع سلسلة من عوازل الخزف المعلقة فائقة / uhv، وتخزين الحرارة والتبادل الحراري مع مكونات سيراميك كربيد السيليكون، وستحصل الصناعة الكهروضوئية مع سلسلة من منتجات السيراميك على فرصة تطوير نادرة.

6. السيراميك الجوي

يتضمن التطبيق بشكل أساسي السيراميك المدرع المضاد للرصاص لطائرات الهليكوبتر، ومواد أقراص مكابح الطائرات، ومواد الحجاب الحاجز الخزفية لبطاريات الأقمار الصناعية، وطلاءات التخفي بالأشعة تحت الحمراء (التمويه)، والمحامل الخزفية، ومواد راديوم السيراميك للصواريخ، وما إلى ذلك. في الوقت الحاضر، تركز أبحاث التطبيقات في مجال الفضاء بشكل أساسي على المواد المقاومة للحرارة لفوهة الصاروخ، وبلاط العزل الحراري للمركبات الفضائية، ومواد السيراميك الهندسية المركبة وطلاء نافذة المراقبة للمركبة الفضائية، وما إلى ذلك، خاصة في بحث وتطوير ألياف السيراميك ذات المقاومة للحرارة الخفيفة، ومقاومة التآكل ونقطة انصهار عالية و قوة عالية.

دعم السياسات الصناعية المحلية ذات الصلة

في عام 2014، الخطوط العريضة لدفع تطوير صناعة الدوائر المتكاملة الوطنية حول طباعة سياسة إشعار خطة عمل تطوير ابتكار صناعة العرض الجديدة لعام 2014-2016، والترويج بقوة لشركات تصنيع الدوائر المتكاملة والتطوير المستقل لمؤسسة لوحة العرض، وتوجيه سلسلة الصناعة الأولية والمصب الشركات لتعزيز التعاون، وتحسين شامل على مستوى توطين سلسلة التوريد.

"خيارات أكثر وضوحًا - وعواقب وخيمة - في" الفترة، السيراميك المتقدم كجزء مهم من المواد الجديدة، دخل دليل المنتجات والخدمات الرئيسية للصناعات الناشئة الاستراتيجية ودليل التوجيه "الصناعي" ذو القاعدة الأربعة "دليل التطوير" دليل تطوير التكنولوجيا العامة الرئيسي للصناعة " أصبح التصنيف الاستراتيجي للصناعة الناشئة، وكتالوج إرشادات تعديل الهيكل الصناعي، جزءًا مهمًا من التخطيط الوطني لتنمية الصناعة الناشئة. وقد وفر السيراميك المتقدم والمواد الجديدة الأخرى قدرة الدعم الأساسية لتنمية الصين وتوسيع الصناعات الاستراتيجية الناشئة مثل تكنولوجيا المعلومات من الجيل الجديد، والمعدات المتطورة، والمواد الجديدة، والبيولوجيا، ومركبات الطاقة الجديدة، والطاقة الجديدة، والحفاظ على الطاقة وحماية البيئة، والإبداع الرقمي، وما إلى ذلك.

خلال فترة الخطة الخمسية الرابعة عشرة، واصلت الصين تعزيز تطوير تكنولوجيا صناعة السيراميك المتقدم وغيرها من المواد الجديدة إلى المستوى الرائد الدولي. يقترح الخطوط العريضة للخطة الخمسية الرابعة عشرة للتنمية الاقتصادية والاجتماعية الوطنية لجمهورية الصين الشعبية ورؤية 2035 أنه بحلول عام 2025، ستتم مزامنة التكنولوجيا الشاملة وتطبيق المواد الجديدة الرئيسية مع المستوى الدولي؛ سيتم زيادة نسبة المنتجات المتوسطة والعالية بشكل كبير؛ تم تحسين المستوى والقدرة على الدعم المستقل للمواد الرئيسية بشكل كبير، وسيتم تخفيف مشكلة المواد الرئيسية القصيرة بشكل فعال. سيتم اعتبار السيراميك المتقدم أحد التخطيط الاستراتيجي الوطني في المستقبل، وسيستمر في تلقي دعم سياسي قوي، وتسريع الاختراقات في مجالات التكنولوجيا الرئيسية، والمساعدة في تطوير أنواع من الصناعات الاستراتيجية الناشئة في الصين.

أعيد طبع هذه المقالة من IACECHINA.