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介电、压电陶瓷及其在新能源汽车领域的应用——专访华中科技大学张海波教授

来源：世展网分类：粉体工业行业资讯 2023-09-27 16:04 阅读：*****

当前，汽车产业进入百年一遇的大变革时期，电动化浪潮下汽车的各大系统设计均发生了翻天覆地的变化。显而易见的是，先进陶瓷材料凭借独特性能优势正在加速“上车”。在此背景下，中国粉体网于9月12日在安徽合肥成功举办了“第一届电动汽车用陶瓷材料技术研讨会”，会议期间，我们有幸邀请到多位专家、企业界代表做客“对话”栏目，畅谈先进陶瓷材料在新能源汽车行业的应用与发展。本期，我们邀请到的是华中科技大学的张海波教授。

张海波，博士，华中科技大学材料科学与工程学院、材料成形与模具技术国家重点实验室教授，主要从事先进陶瓷与功能器件的研究开发工作。研究方向：压电陶瓷及压电器件；介电材料及脉冲储能器件；先进陶瓷精密成型技术及3D打印；新型氧离子导体及固体氧化物燃料电池。

粉体网：张教授，是什么原因让您选择了陶瓷材料，特别是介电、压电陶瓷这个科研方向？张教授：大学本科及研究生期间，受导师姜胜林老师及周东祥教授、刘梅冬教授的影响。粉体网：张教授，介电、压电陶瓷有哪些常见种类及应用？张教授：介电陶瓷种类主要包括：非铁电陶瓷、铁电陶瓷、反铁电陶瓷及半导体陶瓷，应用主要是介电陶瓷电容器；压电陶瓷的种类分为铅基压电陶瓷和无铅压电陶瓷，主要应用包括传感器、致动器和换能器，具体应用如下：

粉体网：目前应用于新能源汽车的介电、压电陶瓷有哪些种类，它们分别应用于汽车的哪些地方？张教授：介电陶瓷电容主要用在电动汽车驾驶辅助系统ADAS、汽车座椅、控制系统、车载通讯娱乐系统以及其他智能单元；压电陶瓷主要用于倒车雷达以及辅助泊车系统超声雷达、安全气囊用加速度传感器、横摆角速度传感器、纵向及横向加速度传感器、也可用于语言系统微麦克风及扬声器、胎压检测压力传感器等。粉体网：电动化浪潮下，您如何看待未来陶瓷材料在新能源汽车中的应用潜力？张教授：随着汽车电动化和智能化的发展，未来陶瓷材料在新能源汽车中应用潜力主要表现在两个方面：一是越来越多的金属和塑料结构件会被陶瓷及复合陶瓷替代，比如制动盘等；另一方面，会使用越来越多的基于功能陶瓷的传感器，比如气体传感器等。粉体网：关于先进陶瓷的新兴应用领域，除了新能源汽车，您还看好哪些领域？张教授：除了新能源汽车领域外，我觉得陶瓷在半导体领域、环境及医疗领域会有越来越多的应用。粉体网：您如何看待4D打印在陶瓷材料中的应用？张教授：陶瓷由于具有独特的硬脆特性，非常难以用传统铸焊锻CNC等工艺进行加工，而3D打印恰好是解决这个问题的最佳选择，4D打印在3D打印的基础上多了一个3D打印陶瓷材料在时间或者外场作用下的变形、变性等功能，未来会有重要应用，但是目前我觉得还是以3D打印的应用推广为主。

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2023第六届新型陶瓷技术与产业高峰论坛

据统计，先进陶瓷产业每年以8%左右的增长速度高速发展，全球先进陶瓷产业已达到数万亿级的市场规模，我国已成为全球最大的先进陶瓷消费市场，而我国陶瓷企业市场份额却仅占全球10%～15%。无论是中国市场还是国际市场对先进陶瓷粉体与产品需求将持续强劲，中国先进陶瓷企业仍然具有很多发展机会和潜力，国产替代已将成为产业链的必然发展趋势。随着技术进步，陶瓷滤波器、高温结构陶瓷、生物陶瓷、陶瓷膜等一系列先进陶瓷的研究成果和新产品不断涌现，并呈现出良好的产业化应用前景；5G、新能源汽车、半导体等新兴市场的崛起又带来了崭新的应用方向。可以看见，先进陶瓷材料在新兴产业和传统产业改造中发挥越来越大的作用，各种功能的不断发掘与应用领域的多元化将使得先进陶瓷作为现代工业基础支撑材料的地位日益显著。在此背景下，中国粉体网将于2023年12月在湖北宜昌举办“第六届新型陶瓷技术与产业高峰论坛”，旨在与国内外新型陶瓷产业链人士共同交流前沿技术，沟通行业信息，助力科研单位成果转化，帮助企业寻找新的市场方向。大会热诚欢迎国内外相关领域的专家、学者、科研人员、企业界代表积极参会，同时欢迎公司、企事业单位展示技术成果，洽谈产、学、研合作。会务组

联系人：卢铭旗

电话：053（同微信）