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中国先进陶瓷材料产业发展报告

来源：世展网分类：陶瓷行业资讯 2023-01-10 16:32 阅读：17300

先进陶瓷产业发展的背景需求及战略意义先进陶瓷材料是指在原料、工艺方面有别于传统陶瓷，通常采用高纯、超细原料，通过组成和结构的设计并采用精确的化学计量和新型制备技术制成的性能优异的陶瓷材料。这种具有特殊性能的新一代陶瓷材料高速发展，已经成为现代科学技术不断进步的基石。先进陶瓷材料根据用途和性能可以分为结构陶瓷和功能陶瓷两大类，其中结构陶瓷是指具有强度高、硬度高、耐腐蚀、耐磨损、耐高温等优异的力学、热学、化学性质，并用于各种结构部件的陶瓷材料。功能陶瓷是对电、磁、声、光、热、力、化学或生物等信息具有检测、转换、存储、耦合和传输等功能的介质材料。先进陶瓷材料的功能和用途广泛，主要包括高温防热、透波、高韧性、铁电、压电、介电、热释电、半导体、电光和磁性等功能，并应用于电子信息、集成电路、计算机、自动控制、国防军工、航空航天、生物医疗、海洋超声、通信技术、汽车和能源等现代高新技术领域。所以先进陶瓷材料早已成为国家某些重大工程和尖端技术中不可或缺的关键材料，在未来发展中有重要的科学价值和国家战略意义。例如，电子功能陶瓷材料以其高性能和应用的广泛性，已经成为现代信息技术发展的重要基石，是许多新型电子元器件的关键基础材料，在国民经济和国防建设中占有十分重要的战略地位。近年来，国外主要发达国家针对新材料重点领域出台了相关专项政策，对先进陶瓷等重点新材料领域实行长期精准扶持和提前战略布局，促进本国新材料快速发展。与此同时，国外也积极实施保护本国利益的贸易政策。截至2020年8月，美国已对约5500亿美元中国输美商品加征关税，并对关键技术和产品的出口不断设置壁垒，这间接或直接影响到先进陶瓷新材料研发企业。近年来，我国也出台了一系列战略政策，不断加大研发资金、研发力度的投入，提升自身产业创新能力，实施创新驱动发展战略，强化现代化经济体系的战略支撑，推动科技创新和经济社会发展深度融合。这也促使我国在某些高温隔热材料、透波材料等军事应用领域处于世界领先水平，但是就整体而言，我国先进陶瓷产业的发展还不平衡，产业高质量发展所需关键核心技术还是受制于人，与西方发达国家还存在一定差距。除了具有独立技术特色的国防先进陶瓷材料以外，民用先进陶瓷领域的大多数产品还是以价格为优势，技术附加价值还是有待进一步提高。例如，2020年全球新车市场及汽车后市场的蜂窝陶瓷载体规模约为5亿升，约400亿元的市场规模，美国康宁（Corning）公司和日本碍子（NGK）集团凭借其先进技术和专利壁垒垄断了蜂窝陶瓷全球市场，约占90%的份额[1]。而目前世界最先进的高附加值先进陶瓷产品，特别是手机中使用的片式压电子陶瓷滤波器、风力发电机陶瓷绝缘轴承和高端超细纳米粉体、高端装备中大量的先进陶瓷元件我国仍需进口。但近年来，我国制造业也得到了快速发展，我国制造业占国民生产总值的1/3、占整个工业生产的4/5、为国家财政提供1/3以上的收入、贡献出口总额的90%，我国制造业的规模和总量已经进入世界前列，成为全球制造大国。对于陶瓷产业来说，以汽车发动机陶瓷元件为契机，我国成功研制出一系列的高端产品，提升了产品和企业在航天、国防、环保、医疗、高端装备等领域的竞争力。所以从长远发展来看，我国的先进陶瓷产业有着巨大的发展潜力和提升空间。

先进陶瓷产业的国际发展现状及趋势从全球先进陶瓷材料产业发展来看，欧洲的主要先进陶瓷生产国包括德国、法国、英国、瑞典和意大利，其中德国生产和消费了欧洲先进陶瓷市场的37％。法国和英国的市场合起来占39％。以近几年的数据来看，在欧美市场有超过150多家的先进陶瓷制造商，但超过65％的先进陶瓷是由七个跨国公司生产的。欧洲比较大的生产先进陶瓷的公司有法国圣戈班（Saint-Gobain）公司、德国赛琅泰克（Ceram Tec）公司、英国摩根（Morgan）公司，此外德国还有一批专业的中小型陶瓷原料公司（如Starck公司）、烧结设备公司（如FCT公司）。Saint-Gobain公司是世界百强企业之一，是全球工业工程材料的先驱者，名列财富500强企业第188位，年销售收入达到300多亿美元，其中高性能陶瓷材料占15％。不久前圣戈班收购了美国著名的Carborundum和Norton陶瓷公司。赛琅泰克（Ceram Tec）公司是德国最大的技术陶瓷公司，它生产各类先进陶瓷材料，应用于现代工业和生物医疗各个领域。英国Morgan公司是一家以碳材料和先进陶瓷为主要产品的企业，在60多个国家设立了160多个生产厂。美国拥有一些知名的陶瓷公司，如美国CoorsTec公司、康宁（Corning）公司、赛瑞丹（Ceradyne）公司，还有一些国防军工用先进陶瓷的专业制造商，如Raythen公司和Surmet公司。美国既是先进陶瓷生产大国，也是先进陶瓷最大的消费国，其生产少于消费，因此有许多产品从日本和欧洲以及中国进口，美国较大的生产先进陶瓷的公司包括CoorsTec公司和康宁公司。CoorsTec公司是美国技术陶瓷市场最大的供应商，生产各种精密陶瓷部件、电真空陶瓷、半导体工业用陶瓷基板和半导体设备用陶瓷部件。高质量粉体作为陶瓷应用的基础，其市场继续呈现增长势头，基本被日本、德国、法国的少数厂商所垄断。最大的碳化硅粉体生产厂家为屋久岛电工，产量约100t/年，其次为H.C-STARCK，产量约50t/年、圣戈班产量约30t/年[2]。由欧美陶瓷跨国公司生产的先进陶瓷材料主要包括多孔陶瓷、透明陶瓷、核用陶瓷、热防护陶瓷、陶瓷基板、电子陶瓷和生物陶瓷等。

多孔陶瓷

多孔陶瓷是一种具有大量彼此相通或者闭合气孔的陶瓷材料，具有耐高温、耐腐蚀、抗热震、结构设计多样性等优点，被广泛应用于环保、化工、能源、冶金、建筑、电子等领域。多孔陶瓷首先在美国和日本大规模利用，其制备与应用技术发展迅速并已趋成熟。多孔陶瓷种类繁多，当前主要应用的有蜂窝陶瓷、发泡陶瓷、陶瓷膜、泡沫陶瓷等（图3-1）。其中，在国际市场中蜂窝陶瓷和发泡陶瓷在多孔陶瓷中占有非常大的份额。

对于蜂窝陶瓷领域，20世纪70年代初康宁公司推出蜂窝陶瓷载体并应用于汽车尾气净化。日本NGK集团于1972年攻克蜂窝陶瓷载体成型技术，1976年经过原料改良后，得到福特公司认可。随着环保政策日渐趋严，NGK集团和康宁公司充分受益，凭借其先进的技术垄断蜂窝陶瓷全球市场。2020年，NGK集团和康宁公司在蜂窝陶瓷的销售额分别达到了114亿元和89亿元。而我国率先实现发泡陶瓷的批量生产，并在建筑行业得到推广。陶瓷膜最初用于铀的分离，后发展为过程分离、污水处理、大气处理等固液或气液分离膜。美国Pall公司是全球陶瓷膜及膜分离应用的“领头羊”（2015年为Danaher公司收购），旗下拥有法国PallExekia和德国PallStrumacher两家陶瓷膜制造企业，专注于管式陶瓷膜的开发与应用。Pall公司的高精度管式陶瓷膜技术全球领先，过滤精度可到10kD，垄断了分离精度要求高的过程分离行业[3]。日本明电舍也率先实现了平板陶瓷膜在污水处理中的应用和推广。

透明陶瓷

通陶瓷是不透明的，但是光学陶瓷像玻璃一样透明，故称透明陶瓷。因其兼具陶瓷材料的高强度、耐腐蚀、耐高温等性质，又拥有优异的光学性质，所以近些年来，透明陶瓷材料产业发展迅速，产业规模不断扩大。据统计，全球透明陶瓷的价值达100亿美元。透明陶瓷材料产业已形成多级梯队竞争格局，各国产业发展各有所长。第一梯队是美国、日本等发达国家和地区，在经济实力、核心技术、研发能力、市场占有率等方面占据绝对优势。第二梯队是以中国、俄罗斯等为代表的国家，透明陶瓷材料产业正处在快速发展时期。从全球看，透明陶瓷材料产业垄断加剧，高端技术壁垒日趋显现。如日本的Word-Lab公司、日本日立公司、美国通用电气公司（GE）、美国Surmet公司、美国陶氏化学、萨米特陶瓷有限公司、德国西门子公司等凭借技术研发、资金、人才等优势，以技术、专利等作为壁垒，已在大多数透明陶瓷材料的高技术含量、高附加值的产品中占据了主导地位。激光透明陶瓷方面，有报道显示，美国Textron公司采用Nd:YAG板条的高功率激光系统，已经实现了平均功率超过100kW、波长1μm的输出[4]。此外，在AlON军用透明陶瓷方面，美国在AlON透明陶瓷研究方面的巨大投入使其一直处于世界领先水平，其被美国军方评为“21世纪最重要的国防材料之一”，目前美国Surmet公司已经可以生产很大的窗口罩以及包括超半球型和半球形圆顶在内的各种形状的AlON陶瓷，也有报道指出仅仅AlON陶瓷的目前市场价值达10亿美元。

核用陶瓷

经过近80年的发展，核工业已成为世界范围内关注的焦点行业，在国防安全、能源发展领域占据不可或缺的位置。核用材料在应用需求的推动下不断优化发展，成为核技术迭代进步的重要保障和动力。先进核用陶瓷材料因其具有高强度、良好的耐高温、耐辐照和耐化学腐蚀性能以及独特的中子吸收特性而被广泛应用于核工业领域，成为核反应堆、国防军工等方面的关键基础材料。目前，整个核材料产业处于起步阶段，部分研究成果尚未商品化，市场潜力巨大。高品质核级亚微米粉体、高性能纤维、复合材料以及相应成型、致密化等关键技术是核用陶瓷材料产业发展的重要领域。特种陶瓷纤维和陶瓷基复合材料在核能领域的应用一直吸引着技术发达国家投入巨资进行研究。近年开发了最高使用温度1400℃的SCS系列和Nicalon系列碳化硅纤维（SiCf）。全球连续碳化硅纤维的总产量达300t（直接经济规模达240亿元人民币，间接市场规模达1200亿元），产量最大的是日本碳公司和宇部公司，均达到120t/年[5]。目前国际上只有日本和美国等极少数国家掌握该技术，由于其涉及敏感的军事应用，日美等国长期以来一直对我国实行严格的技术封锁和产品出口限制。欧美、日本等已经开展SiCf/SiC用于与核反应直接接触的第一壁结构，以及核燃料棒包壳的研究工作。美国商用燃料棒供应商（CTP）、电力研究院（EPRI）、圣戈班结构陶瓷研究所、橡树岭国家实验室（ORNL）、麻省理工学院（MIT）等5家研发机构提出了三层碳化硅包壳概念：最内层为采用化学气相沉积法制备的厚度为300～500μm的高致密度纯SiC；次外层为采用化学气相渗透制备的SiCf/SiC复合材料，厚度为300～500μm；最外层为采用CVD工艺制备的SiC阻隔层，厚度约100μm[6]。核电池也是未来核用陶瓷的重点发展方向之一，同位素热光伏系统在深空探索方面有独特的优势，但目前研究与发展尚处于实验室原型机阶段。美国、日本、瑞士等国的研究所与高校已开展一系列陶瓷基选择性发射体材料的研发并取得不错的成果但仍未达到实用水平。

热防护陶瓷

热防护陶瓷材料是热防护系统的主体材料，应用于再入飞行器、高超声速飞行器头锥、翼前缘、迎风面、背风面或火箭发动机喷管等内外防热部位。研发出更加高效、可靠的热防护材料是高超声速飞行器实现长时间高速飞行的前提。例如“哥伦比亚”号航天飞机的失事与热防护系统失效直接相关，暴露了陶瓷防热瓦（毡）脆性较大，抗损伤能力差的弱点。美国航天飞机上有24300多块陶瓷防热瓦，覆盖整个轨道运载器外表面的70％以上，但这些材料或热防护系统制备成本和维护成本高、周期长、可靠性低，且没有达到可重复使用目的。热防护陶瓷材料和系统发展滞后与航空航天及军工体系迫切需求矛盾逐渐凸显，大力开发新型防热系统提上日程，热防护陶瓷材料的产业发展进入了快车道（图3-2）。

现阶段的高超声速飞行器仍处于核心技术攻坚与模型机的实验阶段，是各科技和军事强国争相角逐的主要竞技场，对未来航空航天、国防军事革命式发展具有里程碑意义。而飞行器以极高的马赫数（5～10）再入大气层时，其鼻锥和机翼前缘等关键热端部件局部温度可达2000℃以上，甚至出现烧蚀行为。因此防热材料及其制备技术是可重复使用运载体以及高超声速飞行器所需的关键技术与核心材料，具有极其重要的战略意义。一般而言，飞行器的头锥、翼前缘和火箭发动机喷管等受强热的部位目前多采用先进防热陶瓷材料对结构进行热保护，主要材料有碳/碳（Cf/C）复合材料和超高温陶瓷等。

陶瓷基板

陶瓷基板主要包括氧化铝基板、氮化铝基板、氮化硅基板和氧化铍基板几种，主要应用于集成电路和大功率半导体器件，相对于金属基板和印制电路板（PCB）而言，陶瓷基板具有高热导率、高绝缘性和耐高温等特点，热导率是金属基板和PCB的几倍到几十倍，耐压强度为金属基板的3～5倍，使用温度可达几百到上千摄氏度，因此做成的器件具有更高的集成度、更大的功率、更小的封装体积和更宽的使用温区。随着电子电路器件和功率半导体对体积和导热等特性的要求越来越高，陶瓷基板的占比将越来越多。陶瓷基板属于多领域的关键基础材料，与其相关的器件和产品已经广泛应用于电力传输、医疗器材、微波通信、水陆交通和航天航空领域，属于各个相关领域不可或缺的关键材料。陶瓷基板的主要供应厂家为日本和欧美的企业，例如日本Kyocera、日本Toshiba、日本Maruwa、日本Denka、德国Ceramtec和美国Coorstek等，其相关产品均已经成熟应用于各个相关领域，占据市场的主要份额。陶瓷基板主流制备技术是流延法结合热处理，在相关企业中均属于核心技术。目前的市场规模已经超过500亿元人民币，随着器件的高功率、小型化和集成化方向的发展，预计每年增长速率可达8%，由于其不断增长的市场需求，领域的头部企业均在进行扩产，且不断有新的企业进入该领域。

电子陶瓷

电子陶瓷的种类丰富，用途广泛。具有光学、电学和光电子学性能的铁电压电材料在存储器、检测、传感器、通信和军事上得到了广泛应用；半导体陶瓷材料是传感器技术及敏感元器件的关键，与通信和计算机技术密切相关。世界各国元器件生产企业都在电子陶瓷及其元器件的新产品、新技术、新工艺、新材料、新设备方面投入巨资用于研究开发，其中美国和日本一直处于领先地位。日本依靠其超大规模的生产和先进的制备技术在电子陶瓷市场占有主导地位，约占世界电子陶瓷市场的60%以上的份额；美国的基础研究和新材料开发方面具有相对较大的优势，其制备的产品主要侧重于高技术和军事方面，在水声、电光、光电子、红外技术和半导体封装等领域有很大的优势。而近几年，韩国在电子陶瓷领域的发展迅速，归因于韩国电子和相关工业的发展。欧盟各国的研究重点为发电设备中应用的新型材料技术，部分国家在功能陶瓷领域有很明显的优势。俄罗斯和乌克兰两个国家在功能陶瓷的研究开发和生产方面，基础扎实，设备也比较齐全。半导体陶瓷有一个十分显著的特点，就是其导电性质对压力、温度、湿度、气氛等外界条件十分敏感，可以将外界环境的物理量变化转变为电信号。半导体陶瓷包括热敏陶瓷、光敏陶瓷、气敏陶瓷、压敏陶瓷和湿敏陶瓷等。因此，半导体陶瓷是敏感元器件及传感器技术的关键材料，在现代工业技术，特别是计算机、人工智能、机器人模式识别技术中起着非常重要的作用。半导体陶瓷的研究开发乃至生产，涉及物理、化学、材料科学与工程等多种学科，因此半导体陶瓷属技术密集和知识密集型产业。日本产品在世界市场上占绝对优势地位，美国、欧洲也占有部分市场。日本在微波介质陶瓷领域处于明显优势，将其产业化的优势致力于推进微波介质陶瓷的标准化与高品质化，美国将重点放在非线性微波介质陶瓷与高介电常数微波陶瓷方面，欧洲重点关注固定频率谐振器材料，韩国在这一领域发展也十分迅速。而对于陶瓷电容器来说，片状多层陶瓷电容器（MLCC）成为陶瓷电容器的主流，MLCC主要应用于各类军用、民用电子整机中的振荡、耦合、滤波旁路电路中，应用领域拓展到自动仪表、计算机、手机、数字家电、汽车电器等行业。MLCC在国际电子制造业中地位越来越重要，全球的MLCC市场需求量迅速增长，日本是MLCC的生产大国，相关企业有日本的村田、TDK、京瓷等。图3-3所示是2010—2020年间国际期刊上公开发表的关于能量存储040中国新材料产业发展报告陶瓷材料的论文数量，可以看到发表论文的数量以指数形式逐年增加，这说明电容器能量存储陶瓷受到各国家的广泛关注和研究[7]。

生物陶瓷

生物陶瓷是近些年来新兴的材料领域，受到世界各国广泛重视，生物陶瓷是指用作特定的生物或生理功能的一类陶瓷材料，直接用于人体或与人体直接相关的生物、医用、生物化学等陶瓷材料，不仅需要具有较高的强度、韧性，还要具有生物相容性、力学相容性、抗菌性等特性。目前，生物陶瓷企业以跨国制造商为主，大约占全球生物陶瓷市场的2/3，其余部分主要被数百个较小的竞争对手分割。全球牙移植体市场竞争激烈，市场上只有几个主要公司，即Zimmer、Dentsply、Straumann和Nobel Biocare。世界老龄人口增加，较低的牙移植率和寿命延长是主要的市场驱动因素，增加的城镇人口和消费水平是另一个市场驱动因素。《全球生物材料与应用2020预测》报告预测全球生物材料市场将以复合年增长率16%的速度增长，计划从2015年的620.6亿美元达到2020年的1305.7亿美元[8]。Nanomarkets公司的《世界医用陶瓷市场：2013》报道世界医用陶瓷市场计划从2013年的11亿美元增加到2018年的23亿美元[9]。生物陶瓷的最大应用市场是移植用生物陶瓷和具有分析及科学仪器的医疗设备。移植用生物陶瓷包括牙齿、人工关节、骨骼、感应器等手术中所必需的骨材料，为了保证生物陶瓷在人体中能够长期共存，不产生二次危害，这就必须要保证材料与人体骨骼的力学性能、稳定性、弹性模量等相差不大。例如，氧化锆和氧化铝陶瓷能承受人体的不友好环境，氮化硅具有良好的生物相容性、抗菌性，这些都是骨材料的主要研究领域。纳米陶瓷复合材料是在骨材料领域中具有重要的发展潜力，体外实验已经证明成骨细胞可在纳米陶瓷颗粒和涂层组成的基质上增殖。但是，有一些研究表明此类复合材料有一定的生物毒性，可能会引起炎症或免疫反应导致移植体排斥，所以暂时没有得到实际的应用，在未来还需要进行更多的实验研究来解决这一问题。

其他

先进陶瓷材料具有高比强度、高韧性、高化学稳定性，与金属材料相比又具有低密度、高硬度等优点，在装甲材料展现出巨大的应用潜力，成为很多防弹衣、防弹车、战斗机等军用设备的保护材料。在第二次世界大战时期，装备的防护材料主要是以金属材料为主，但随着武器杀伤力以及材料发展水平的提高，传统材料早已不能满足现代军事化发展的需求，装甲材料应尽可能地满足高硬度、高强度、高韧性以及低密度，即“三高一低”的要求。早在20世纪中期，B4C材料就被应用于防弹衣领域，后续又陆续应用在战斗机座椅上，20世纪70年代，欧美等军事强国又将陶瓷基复合材料应用在运兵车、坦克、军机中。例如英国“挑战者”坦克、EE-T1奥索里约主战坦克等。目前，国外已经在舰船上应用了大量的装甲陶瓷。美国在舰船的天线、炮台上都已使用了陶瓷复合装甲，并预计其在研的AAAV级两栖攻击舰艇也会使用陶瓷复合装甲；此外，资料显示，国外的水陆两栖战车、海军登陆艇等都不同程度地利用陶瓷基复合装甲的优秀抗弹性能提高其抵御来自岸防武器威胁的能力。据悉，美国在研制作战机动灵活的小型巡逻艇、微型潜艇等新式轻型舰船，在其结构设计中，装甲陶瓷作为防御系统的主体得到了充分的肯定。新时代的装甲材料主要朝着抗多发击打能力、提高保护能力和机动能力以及减轻自重的方向发展。单一的陶瓷材料密度小、抗压能力好、耐磨、耐化学稳定性都不错，但是易破碎、比较脆，这些缺点也在一定程度上限制其应用。故轻型复合装甲为多层结构，以陶瓷板为主体，配合其他复合材料。突破传统重型复合装甲结构设计，以高硬度陶瓷面板取代装甲钢面板，充分发挥陶瓷的高硬度和高抗压强度，可提高陶瓷复合装甲的抗弹性能。

先进陶瓷产业的国内发展现状我国近些年先进陶瓷产业得到了快速发展，取得了一些成就，总体来说，我国先进陶瓷产业的未来是光明的，但还是存在一些技术上难以突破的难题。目前我国先进功能陶瓷产业主要集中在多孔陶瓷、高温防热陶瓷、核用陶瓷、陶瓷基板、电子陶瓷、透明陶瓷、生物陶瓷和装甲陶瓷等方面。

多孔陶瓷

国内多孔陶瓷近年来发展迅速，在蜂窝陶瓷、发泡陶瓷和陶瓷膜领域已形成了一批代表性的龙头企业，支撑我国多孔陶瓷技术的发展。作为国内专业从事大气污染治理产品研发与产业化的自主品牌企业，奥福环保从蜂窝陶瓷的配方、模具到烧成等关键环节均具有先进的技术，形成了较完备的技术体系，蜂窝陶瓷配方技术体系的构建和布局为其迎接国家第六阶段机动车污染物排放标准的全面实施所带来的产业机会奠定了坚实的基础。奥福环保重点研发并产业化柴油车尾气处理核心部件大尺寸蜂窝陶瓷载体，打破多年来国外厂商对大尺寸蜂窝陶瓷载体制造技术的垄断，填补了国内空白。国内陶瓷膜行业管式陶瓷膜和平板陶瓷膜发展较快，管式膜以久吾和三达为代表，平板式陶瓷膜以中材高新、博鑫、科一等为代表，其中久吾和三达是以陶瓷膜及膜应用为核心技术的上市公司。国内发展了以99氧化铝陶瓷为支撑体，以氧化铝、氧化锆、氧化钛等为分离层的管式陶瓷膜，通过错流过滤在过程工业（如氯碱化工盐水精制、氨基酸/有机酸分离纯化、中药提取、醋/料酒/酱油提标生产等）、油水分离、废水处理等领域广泛应用。我国发泡陶瓷近两年发展迅速，尤其是应用到建筑隔墙材料上，因其大型轻质、保温、高强、隔声、无渗透的性能，代替传统墙体材料，是装配式建筑的极佳选择，未来有过千亿的市场空间，并且可以极大消纳工业废渣尾矿及江河湖泥，是陶瓷领域消纳固废的一大突破。在制造技术上，行业企业已经完成不同原料制备工艺、配方、烧成、加工工艺的研究，配套的整线设备在广西、广东、辽宁、江苏、河北、内蒙古等完成建设。

高温防热陶瓷

我国于20世纪70年代开始进行高温防热陶瓷技术研究，在国家政策的支持下，相关研机构不断增多，研究成果日益丰富。在国内市场中，高温防热陶瓷研究机构主要有中国科学技术大学、北京航空航天大学、哈尔滨工业大学、西北工业大学、航天科技集团、中国科学院（中科院）金属研究所、清华大学、武汉理工大学、湖南大学等，产业季度主要分布在京津、山东、长三角、江西、广东等地。我国高温防热陶瓷研究发展至今，取得了一系列创新性成果。从20世纪80年代开始，以高效发动机和汽轮机中高温陶瓷关键零部件开发为导向的陶瓷材料的组成设计、晶界工程、净尺寸成型、烧结技术研发，为高温结构陶瓷的研究与发展培育了人才队伍、奠定了基础。进入21世纪，高温防热陶瓷的研究得到了国家和各科研院所的高度重视。但现阶段，超高温陶瓷仍存在技术瓶颈，脆性大等缺陷限制了其应用范围，未来，在原材料选择以及烧结工艺等方面，超高温陶瓷行业还有较大进步空间。另外，国内高温防热结构陶瓷产业分布与区域特色已经形成。伴随着我国先进结构陶瓷材料制备技术的进步和市场的强劲需求，高温防热结构陶瓷产业呈现出良好的发展态势，产品应用涵盖各个领域，在国民经济和工业现代化进程中发挥重要的作用。目前，我国在某些尖端陶瓷的理论研究和实验水平已经达到国际先进水平。通过对材料组成结构和性能的研究，开发出一系列具有我国自己特色的新材料，主要性能处于国内领先水平，许多方面接近或超过国际先进水平。

核用陶瓷

我国先进核用陶瓷材料的生产体系基本完整，产业规模逐步扩大。我国是世界碳化硅原材料的最大生产国，总产量60万吨，占世界产量的50%以上，从粉体到烧结体的产业技术链较为完善。已有一批相关企业与高校、科研院所长期从事相关领域生产与研发，掌握部分核心技术，但对于碳化硅材料在核能技术中的应用这一新领域涉足较浅，尚处于对国际先进水平的跟跑阶段。碳化硅纤维是未来核工业的战略性新材料之一，我国早期主要在高校实验室进行跟踪研发，产业化起步较晚。虽然近年来我国碳化硅纤维研制单位逐步增加，技术发展速度逐步加快，但是碳化硅纤维总体与国际先进水平仍然存在差距，尤其是第三代碳化硅纤维工程化关键技术还没有完全突破，产业化能力稍弱。氮化硅作为重要的工程陶瓷，国内产业化发展迅速，已有中材高新、山东国瓷等龙头企业。国内碳化硼陶瓷产业主要集中在工业磨料、军事装甲等应用领域，核工业领域的核级粉体及块体的研发和产业化规模相对较小，特别是高丰度、高品质碳化硼粉体和块体陶瓷材料的国产化亟待完善和提高。核电池用陶瓷基选择发射体材料，尚未有明确的市场化前景，国内外均处于实验室研发阶段，在工作机理、体系设计、制备技术、结构优化等方面还有较多基础性与工程性问题需要解决，国内研究主要集中在少数高校与科研院所。

陶瓷基板

氧化铝基板经过40多年的发展，已经有较为完善的产业链条，也是目前我国的主要陶瓷基板产品之一，产业地域分布较广，主要的生产企业包括潮州三环、九豪精密陶瓷、福建华清、郑州中瓷、珠海粤科等，但受限于原料粉体和配套工艺，高端产品（如纯度高于99.6%的氧化铝基板）仍然依赖进口；氧化铍基板方面，经过几十年的发展，也是较为成熟的产品，但由于其成本和综合性能的问题，适用的场合较高端，市场容量相对有限，且存在毒性问题，生产厂家较少，主要是宜宾红星、中鸣（宁德）和五矿铍业；氮化铝基板方面也经历了接近20年的发展，相应的技术也较为成熟，在国内市场中占有一定的份额，产业主要分布在台湾、沿海区域和北方地区，主要的生产企业包括潮州三环、福建华清、无锡海古德和宁夏艾森达等，近几年，随着资本的进入，国内有较多的企业开始进入该行业，呈现多地开花的局面，产业链也逐渐完善，但受限于核心技术，高端装备领域所采用的氮化铝陶瓷基板仍然主要是进口产品；对于氮化硅基板而言，属于近10年内开发的技术，成熟度较低，目前，国内市场采用的主要是进口产品，近几年少数国内企业也进行技术引进和自主研发，并且有一定的成效，但总体而言，与国际主流厂商尚有明显的差距。

电子陶瓷

20世纪70年代，国内的许多高校和研究院开始着手研究先进电子陶瓷材料，我国已经成功研制出了一大批具有自主知识产权的新型电子陶瓷和元器件，在制备技术方面也有所突破，例如制备高纯度高活性纳米粉体，纳米/亚微米晶陶瓷和微观结构的研究及控制，成功研制出具有高性能的多层陶瓷电容器（MLCC）陶瓷材料，已经开发出性能指标达到国际先进水平的新型高性能多层陶瓷电容器。对于电子陶瓷来说，其发展的整体趋势是小型化、高频化、频率系列化、集成化、多功能化，此外还需要具有较高的稳定性，以确保陶瓷材料在不同的外场环境下都能稳定地工作。044中国新材料产业发展报告对于铁电压电陶瓷材料来说，压电器件逐渐会向小型化、薄膜化和集成化方面发展，研究出能在太空等较为严格的环境中工作的器件。随着技术的进步，电子陶瓷材料的研究成果和新产品不断涌现，拥有良好的产业化应用前景，在新兴产业中也发挥着越来越重要的作用，其应用范围也在不断地扩大。

透明陶瓷

当前，国内透明陶瓷相关企业较少，与国外相比，我国在此方面的研究起步较晚，一些透明陶瓷企业尚处于初级阶段。目前对透明陶瓷有一定深入研究的单位有上海硅酸盐研究所、北京人工晶体研究院、四川大学、上海大学、大连海事大学、武汉理工大学等。在我国，已经初步形成了门类齐全的透明陶瓷体系，广泛开展研究的包括氧化铝透明陶瓷、AlON透明陶瓷、氧化钇透明陶瓷、尖晶石体系透明陶瓷、石榴石体系透明陶瓷、钙钛矿体系透明陶瓷以及烧绿石体系透明陶瓷，其研究成果也得到了国际同行的高度认可。已经培养了一批具有较高水平的专家团队，对透明陶瓷技术的攻关以及产业化发展具有重要的指导意义。透明陶瓷材料的大尺寸、低光学散射损耗研究具有很强的前瞻性、关键性与基础性，不仅对材料科学发展意义重大，也为我国国防军事、航空航天、能源交通、工程建设等领域一系列国家重大工程的实施提供了不可或缺的物质基础和保障。

生物陶瓷

我国近几年对生物陶瓷的研究主要集中在激光熔覆生物陶瓷涂层，以及抗菌生物陶瓷功能方面、稀土在生物陶瓷领域的应用。2014年度的生物陶瓷大会关注研究热点如组织再生的生物陶瓷及复合材料、用于疾病诊断/治疗的纳米无机材料、生物陶瓷涂层材料、用于药物释放的纳米无机材料等。中国涉及生物陶瓷的国家重点实验室有：新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室（清华大学）、高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室（中国科学院上海硅酸盐研究所）、无机合成与制备化学国家重点实验室（吉林大学）、材料复合新技术国家重点实验室（武汉理工大学）、有机无机复合材料国家重点实验室（北京化工大学）等。这些高校和研究机构对生物陶瓷一直在进行相关的研究。例如：中国科学院上海硅酸盐研究所研究员吴成铁与常江带领的研究小组首次提出将骨组织工程与光热治疗相结合的思想，在制备用于治疗与修复骨肿瘤缺损的光热功能化的生物活性陶瓷支架的研究中取得了新进展[10]。该研究通过3D打印技术制备出生物陶瓷与氧化石墨烯复合支架，在超低功率近红外光下可使支架温度迅速升高，且其光热性能可控。中国科学院宁波材料研究所李华团队近期开发了一种新型的羟基磷灰石-石墨烯纳米复合生物块材，解决了长期以来存在的陶瓷生物材料的增韧问题[11]。材料表面改性，例如纳米结构以及石墨烯新材料的添加，极大地提高了羟基磷灰石生物陶瓷的生物特性，该材料具备的优化的力学性能以及生物特性意味着该复合生物材料有望在生物医学领域得到应用。

装甲陶瓷

装甲陶瓷主要应用于装甲车辆，在实际应用中常以复合装甲的形式出现，如英国“挑战者”坦克、EE-T1奥索里约主战坦克等。陶瓷作为装甲防护材料的主要优势是强度和硬度高、耐磨、密度小等，而易破碎、抗多发打击性能弱的劣势在一定程度上限制了其应用。目前，防弹陶瓷主要朝着提高抗多发打击性能、减轻质量及降低成本这3个方面进行。国内外现阶段主要使用的特种防弹陶瓷有B4C、Al2O3、SiC、TiB2、AlN、Si3N4、Sialon等[12]。相对于国外直升机而言，国内对于直升机用轻质装甲材料的研究起步较晚，针对我国军用直升机用防弹装甲与发达国家差距较大这一情况，我国曾专门开展包括“轻质高效防弹复合装甲材料”“轻质陶瓷/混杂复合材料防弹装甲技术”等预研项目，对B4C陶瓷复合装甲材料的制备技术进行了系统研究，并对复合装甲材料的性能进行了大量的测试分析。目前国内型号上普遍采用B4C防弹复合材料装甲板作为直升机驾驶员座椅防护设计，具有防12.7mm穿甲燃烧弹的能力，面密度为45kg/m2左右，可抵御1次打击，后续的直升机驾驶员座椅采用的装甲基本沿袭这一技术[13]。

我国从事先进陶瓷研究的单位有300多家，技术积累日益丰厚，以中材高新材料股份有限公司、中国科学院上海硅酸盐研究所、清华大学等为代表的单位在新体系研究设计、产业化转化方面对我国先进陶瓷发展发挥了重要推动作用。当今先进陶瓷材料的发展不再局限于传统技术，而更多的是与现代信息、自动化技术、不同材料的结合而形成新的技术科学（计算材料科学、功能-结构一体化等），先进陶瓷发展的新时代即将到来。发展我国先进陶瓷产业存在的主要问题近年来，随着经济全球化步伐加快，我国陶瓷产业积极进入国际市场，发展快速，但比起欧美等地，中国陶瓷产业（包括多孔陶瓷、高温防热陶瓷、装甲陶瓷、核用陶瓷、生物陶瓷、电子陶瓷、陶瓷基板和透明陶瓷等）还存在不足，都面临着亟待解决的突出问题。

多孔陶瓷

我国多孔陶瓷产业还处于起步阶段，部分重点关键产品上与国外差距仍然较大，某些产品当前的制造与应用成本较高，推广存在一定困难。并且多孔陶瓷的孔结构、微观结构和力学性能的研究仍然不够，强度与孔隙率、比表面积与孔径等性能间的矛盾仍是其研究的重点。此外，目前的加工工艺难以规模化连续生产多孔陶瓷，而且制备的多孔陶瓷在高尖端领域的应用还受到一定限制。

高温防热陶瓷

虽然我国在高温防热陶瓷的研发上面取得了一些成就，但也要认清我国与世界发达国家之间的差距，目前还存在大致以下几个问题：①尽管目前国内先进陶瓷粉体原料生产企业很多，但陶瓷粉体性能通常存在较大的离散性和不稳定性，因此直接影响后续批量化制备的陶瓷产品的性能和可靠性。我国在陶瓷粉体方面还达不到国际先进水平，许多高端陶瓷产品还依赖从国外的一些公司进口。国内厂家在粉体的杂质含量控制、烧结活性，特别是烧结成瓷后的显微结构均匀性和材料性能上还具有差距。尤其是高性能非氧化物陶瓷粉体，如氮化硅、氮化铝、碳化硅、碳化硼、超高温陶瓷等陶瓷粉体，国内尚缺乏世界一流的生产商。②虽然我国高性能陶瓷生产工艺技术已有很大提升，但在关键工艺技术和装备上仍然有较大差距，国产装备的性能和可靠性还难以达到国际先进水平。由于先进陶瓷生产的工艺装备，包括粉体处理装置、各种成型设备、不同类型高温烧结炉、精密研磨加工设备，大多不是市场上通用机械装备，开发这些专用设备的性能和可靠性与进口的设备相比均有差距，体现在设备的精度、可靠性和稳定性以及寿命方面。例如像陶瓷粉体喷雾造粒装置、注射成型机、气氛压力烧结炉、热等静压烧结炉、陶瓷精加工的研磨设备、计算机数字控制（CNC）等。

装甲陶瓷

近年来，我国使用陶瓷材料作为防护装甲逐渐增多，已经成为装甲材料的主要选择，但总体来看还有一些缺陷，归纳如下：①尽管单相陶瓷具有一定的防弹能力，但共性问题是断裂韧性低、脆性大。因此，装甲陶瓷的强韧化成为重点研究方向。②陶瓷作为装甲防护材料的主要优势是强度和硬度高、耐磨、密度小等，而易破碎、抗多发打击性能弱的劣势则在一定程度上限制了其应用。③因陶瓷材料具有极高的硬度和脆性，二次成型加工十分困难，特别是成型孔的加工尤其困难，因而制备成本高，使用局限性较大。

核用陶瓷

除了装甲陶瓷对一个国家的军事实力起到重要作用外，核用陶瓷材料对一个国家的发展也起到了举足轻重的作用。我国核用陶瓷材料产业链较为完整，研发—转化—生产均有一定的基础，部分核心技术已能满足行业发展需求，但总体来看还存在以下问题：①发展引领能力不足，创新链不通畅，原始创新能力弱。各类材料多以低端和初级产品为主，对于高附加值的成品和深加工产品与国外仍存在很大差距。尤其是高性能工程陶瓷、核心技术大多仍由国外掌握，如核级碳化硅、氮化硅粉体，高质量碳化硅纤维等，难以满足国内市场需求，关键高端材料和高端装备自主研发水平和自主保障能力不足。②材料的研发与应用结合不够紧密，导致面向材料实际服役环境有针对性的研究缺失。需要进一步解决陶瓷材料在核工程应用中的适配问题，如陶瓷复合材料难以满足核燃料包壳管严格的公差尺寸要求等。③工程应用研究不足、数据积累严重缺乏。陶瓷材料在核服役环境下的安全性、耐久性等需要建立完整的评价体系，相关数据有待完善，如核反应堆内辐照应用数据、热工数据，材料在高温、高水压、腐蚀性环境下的老化行为等。④国家对新材料基础研究缺乏长期稳定的支持，在科技项目中财政资金投入的集中度较低。新材料企业自主投入不足，过于重视眼前利益，难以抢占战略制高点。

生物陶瓷

目前全球的生物医用材料产业高度集中或垄断，产品多样化、生产和销售国际化研发的全球化等都是生物材料产业发展的趋势。我国生物陶瓷产业主要存在问题如下：①生物陶瓷在技术方面还存在着生物相容性和结构的稳定性、自定义结构的生产和加工的产业化、原料材料性能改进及生物陶瓷制品的后处理工艺以及制造成本高等技术问题。②目前我国有关生物陶瓷的研发还是主要集中在科研机构和高校的学术机构，科研转化相对较少。

电子陶瓷

与发达国家相比，我国在电子陶瓷材料研究方面起步较晚，还有一定的差距，主要表现在以下方面：①在材料研发链条中存在短板，我国的研究工作主要局限于材料体系和制备工艺等，忽视了相关技术和生产装备的基础研究，在一定程度上延误了较好研究成果的产业化及应用。②在实验室的研究阶段，关注研究方面较多，忽略了关于工程化和产业化技术的研究，使得研究成果没有转化为现实生产力。从理论基础研究的实验室阶段，到将研究成果转化为工程化阶段，最终产业化。这三个阶段中，我国的工程化阶段投入较少，虽然研究工作形成了很多技术成果，但大多数的成果都处于实验室阶段，实验室的研究成果距离产业化的目标还有较大的差距，这可能会影响技术成果的转化。③虽然国内已经有一定数量的企业，但普遍来说，企业的规模较小，中小型企业的关键技术和核心技术基本上依赖于引进，生产的产品较为单一，制备成本也相对较高，缺乏企业自主创新能力和市场竞争力。④重复性的研究工作较多，盲目和粗放的发展方式导致了产品产能的过剩。

陶瓷基板

陶瓷基板作为集成电路和功率器件的关键基础零部件，是相关产业链的重要环节，我国的高端陶瓷基板大部分仍然采用进口产品，提升陶瓷基板的竞争力，将能提升相关产业链的国际竞争力。对于国内陶瓷基板而言，存在以下问题：①从短板角度而言，原料、设备、技术和从业人员几个方面均有待提高，原料近几年已经有相应的企业部分产品可以取代进口产品，但仍然有待市场的考验。设备方面，部分关键048中国新材料产业发展报告设备、关键零部件和基础耗材仍然需要进口。②从基板技术角度而言，陶瓷基板涉及的工艺链条长，关键工艺节点多，在关键工艺节点的细化方面，科研与产业的结合方面未能形成足够有效的配合，部分关键节点仍然由人工控制，自动化水平较低。③对于从业人员方面，陶瓷基板产业对技术从业人员的要求较高，又由于产品的低端化导致人才吸引力不足，难以形成良性循环。

透明陶瓷

与国外相比，我国透明陶瓷行业企业化形势仍然不明朗，产品定位不明确，竞争优势不明显，主要存在以下问题：①部分关键核心技术“受制于人”的现象未能得到根本性消除。基础原材料、核心装备等对外技术依存度较高，保障能力不强，受制于人和其他国家地区问题突出，产业链自主可控性较差，价值链的高端有所缺位，“卡脖子”问题依然存在。②透明陶瓷产业发展的顶层设计和统筹协调有待完善。产业区域布局没有体现出差异化分工，区域特色和比较优势不足。创新链不通畅，产、学、研、用有效结合的产业创新机制未能形成，技术创新成果的转化效率不高，难以抢占战略制高点。具有自主知识产权的产品较少，产业趋同现象明显，产业链的协调配套不齐备。

推动我国先进陶瓷产业发展的对策和建议基于以上陶瓷工业方面存在的突出问题，针对集中典型陶瓷材料在产业优化等方面提出相应的对策建议，以期能够为我国陶瓷产业的进一步壮大提供一定程度的借鉴，下面提出四点建议。

大力发展关键战略材料产业链

根据国家战略要求、市场需求及研发程度，进行初步分类，优先解决具有重大需求且技术相对成熟的材料产业化，然后解决研发周期长或者起步较晚的材料，并制订短期和长期目标。根据研发程度不同，研发主体也应该不同，处于研发初期的以高校科研院所为主体，以解决相关技术难题及产业化难题为目标；处于产业化初期的以实力雄厚的新材料企业为主体，以提高材料成品率及稳定性为目标；处于产业化成熟阶段的企业和行业协会应该制定相关标准，完善新材料的产业链，最终实现关键材料的产业化应用。

优化陶瓷材料产业结构

加快完善相关产业的政策和法律法规体系，制定相关的技术标准体系，完善产业链、创新链、资金链。通过政府对先进陶瓷材料发展的规划引导，使企业聚焦到国家重点发展的材料产业，防止出现投资碎片化、分散化、内卷化。培育重点龙头企业，使其掌握核心技术和核心产品。鼓励企业与科研院所合作，提高资源利用率。

加大扶持政策

设立扶持先进陶瓷材料产业发展专项资金，安排一定数量的资金对重点领域进行技术创新和技术改造，对已获得核心技术专利、成果实现产业化或者市场前景良好的重点产业加大资金支持力度，对在研发领域作出重大贡献的单位和个人进行奖励；对相关研发企业实施低税收政策，尤其是中小型企业，可根据实际情况实行低税收甚至免税，使其先立足再发展。

加强人才队伍建设

鼓励高校、研究所、企业联合设立先进陶瓷材料产业人才培训基地，培养制造业急需的科研人员、技术骨干与复合型人才。吸收国外高水平技术人才，建立完善的技术创新激励机制。鼓励国际交流与合作，引进国外先进技术，提升自身技术水平。

面向国家2035年重大战略需求我国先进陶瓷产业技术预判和战略布局《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中表示，展望2035年，我国将基本实现社会主义现代化。关键核心技术实现重大突破，进入创新型国家前列。对此，智能化、复合化、产业化、绿色化成为先进陶瓷材料的发展趋势。

技术预判

（1）电子陶瓷和陶瓷基板

对于电子陶瓷，由于电子产品有向轻、薄、小发展的趋势，这就要求材料尺寸、损耗必须越来越小，当材料尺寸达到纳米级时，表面和量子效应等会显著增加，会产生独特的光、热、电等特性，从而使材料产生一些新的功能。实现小型化、微型化的根本在于提高陶瓷材料的性能和发展陶瓷纳米晶技术和相关工艺。因此，发展高性能电子陶瓷材料及其先进制备技术是先进陶瓷的重要研究课题。面向信息技术等领域的迫切需求，应进一步加大电子陶瓷技术的研究开发。力争2035年成为全球高端陶瓷基板材料和元器件的主要来源地，主要陶瓷基板产品的材料的国产化率达到85%以上，产品占国际市场份额45%以上。随着科技的发展，对材料的功能要求也越来越高，单一材料往往难以满足需求，可以通过离子掺杂、材料复合等手段开发出综合的功能材料。智能材料是功能陶瓷发展的更高阶段，是人类社会和现代科学技术发展的需求。

（2）生物陶瓷

生物陶瓷在技术方面应提高生物相容性和结构的稳定性、自定义结构的生产和加工的产业化、原料材料性能改进及生物陶瓷制品的后处理工艺。结合应用3D打印技术等先进的生产技术以及一些如纳米技术、复合新材料等新兴的材料，降低生物陶瓷的制备成本，扩大生物陶瓷的应用。生物陶瓷在医学、生物学以及日常生活和工业生产中都会有广泛的发展空间。前瞻未来20～30年的世界生物材料科学与产业，提高创新能力，使我国生物材料科学与产业和世界先进水平接轨。教育、科研学术机构科研转化能力大大提高，能将未来研发内容向企业进行成果转化，破除外商垄断，加大对生物陶瓷市场的占有率。

（3）核用陶瓷

我国正处于战略转型期，急需开辟新经济增长点，提高环境承载能力，这为我国材料产业的发展提供了难得的历史机遇。在转型升级和新型工业化发展的交汇时期，对新材料的战略需求特别突出，以煤炭为主和油气资源紧缺的能源结构，决定了我国国家能源战略发展重点在于发展新一代高效清洁能源，新型陶瓷材料改进相对应核电领域重大项目包括以下几方面：①核级碳化硅、氮化硅、碳化硼粉体产业。核级陶瓷粉体属于关键战略材料，基于现有产业链与技术基础，以企业为主体，针对核工业需求，通过升级改造，实现高质量粉体规模化制备，坚持自主创新，坚持军民融合，坚持研用结合。②高性能碳化硅纤维产业。坚定不移地推进关键战略材料碳化硅纤维的国产化，以企业为主体，依托相关高校，实现数个碳化硅纤维产业集群。加速第二代、第三代碳化硅纤维的产业化进程，降低制造成本，推动碳化硅纤维在核能领域的应用规模。围绕特殊应用领域开发专用碳化硅纤维，基于组成、尺寸、形态研制具有特殊功能的碳化硅纤维产品。③核废处理用陶瓷固化体。实施政策导向，明确核素源项和种类等关键信息，针对核素类型制订材料选型、配方优化和固化技术等方案，考察陶瓷固化体抗辐照和抗浸出性能等长期稳定性机理研究和服役寿命预测，做好固化相关设备的技术储备和布局，开展实际应用和小规模示范性工程，培育孵化1～2家专业领域企业。④陶瓷基选择性发射体。作为前沿材料，以科研院所为主体，基于材料基因工程，加快材料研发与制备方法创新，满足同位素热光伏电池在深空、深海探索领域的应用需求，落实基础研究，突破技术难点，开发系列原型系统，完成相应材料与技术储备。

（4）多孔陶瓷

对于多孔材料，挖掘多孔陶瓷的环境友好、可再生且成本低的制备过程。把握绿色化学理念，通过特殊工艺达到完全消除毒副产品产生的目的。通过工艺的优化和规模化降低多孔陶瓷生产成本。通过改进工艺和原料尺寸更精确地控制基体的微观结构，做到精准控制孔径大小和分布，提高多孔陶瓷的应用范围。提高结构可靠性，增强其在未来工业中的适用性。

（5）装甲陶瓷

对于装甲防护陶瓷，推进高韧性低成本的装甲防护陶瓷工艺进程。在提高韧性方面，可发展性能优异的纤维增强陶瓷、梯度功能材料和塑料陶瓷。与传统材料相比，超构材料提出先进陶瓷材料了一类全新的颠覆性思路。以深度梯度复合为核心，针对具体防护要求，开展梯度微结构创新设计与效应模拟，借助有限元、演化计算、神经网络、支持向量机等机器学习技术，实现研发由“经验指导实验”的传统模式向“理论预测、实验验证”的新模式转变。

战略布局

在确立未来发展目标后，按照全面建设社会主义现代化国家的战略安排，实现2035年远景目标和“十四五”时期经济社会发展主要目标，根据现阶段先进陶瓷产业的政策环境，结合实际情况，制订战略实施路径。确保先进陶瓷材料在未来持续、稳定发展。

（1）完善基础研究顶层设计与布局

强大的基础科学研究是建设世界科技强国的基石。强化基础研究系统部署，完善学科布局，推动基础学科与应用学科均衡协调发展，鼓励开展跨学科研究，促进自然科学、人文社会科学等不同学科之间的交叉融合。聚焦未来可能产生变革性技术的基础科学领域，强化重大原创性研究和前沿交叉研究。聚焦国家重大战略任务，加强基础研究前瞻部署，从基础前沿、重大关键共性技术到应用示范进行全链条创新设计、一体化组织实施。引导地方、企业和社会力量加大对基础研究的支持。加快基础研究创新基地建设和能力提升，促进科技资源开放共享。

（2）加强基础研究创新基地建设

聚焦国家目标和战略需求，在前沿、新兴、交叉、边缘等学科以及布局薄弱学科，在有望引领未来发展的战略制高点，统筹部署和建设突破型、引领型、平台型一体的国家实验室，给任务、给机制、给条件、给支持，激发其创新活力。选择最优秀的团队和最有优势的创新单元，整合全国创新资源，聚集国内外一流人才，探索建立符合大科学时代科研规律的科学研究组织形式。建立国家实验室稳定支持机制，开展具有重大引领作用的跨学科、大协同的创新攻关，打造体现国家意志、具有世界一流水平、引领发展的重要战略科技力量。加强企业国家重点实验室建设，支持企业与高校、科研院所等共建研发机构和联合实验室，加强面向行业共性问题的应用基础研究。

（3）推进国家重大科技基础设施建设

聚焦能源、生命、地球系统与环境、材料、粒子物理和核物理、空间天文、工程技术等领域，依托高校、科研院所等布局建设一批国家重大科技基础设施。鼓励和引导地方、社会力量投资建设重大科技基础设施，加快缓解设施供给不足问题。支持各类创新主体依托重大科技基础设施开展科学前沿问题研究，加快提升科学发现和原始创新能力，支撑重大科技突破。

（4）发挥市场资源配置作用，建设良好科研生态环境

在注重政府战略引导作用的基础上，加强建立企业自主研究，公平竞争的发展环境，以企业为投资主体和成果应用主体，加强产学研相结合，充分发挥市场配置资源的基础性作用，提高资源配置效率和公平性。营造学术自由、以人为本的人文环境，学术开放、设施完善的研发环境，追求创新、重视质量的科研环境。

（5）设立专家系统，发挥智库作用

实施创新人才发展全球战略，鼓励采取核心人才引进和团队引进等多种方式引进海外人才，同时充分发挥行业协会、科研单位和大学的作用，共同建立专家系统，加强基础研究的设计，布局与实施的直接沟通和交流。专家系统定期对国内外基础研究的进展进行调研和评估，发挥智库作用，就基础研究的顶层设计、战略部署、实施方案、发展趋势、政策建议和需要关注的重点问题提供咨询意见。

（6）推动绿色发展，促进人与自然和谐共生

陶瓷行业要始终坚持落实国家环保政策要求，推动行业结构优化和产业升级，降低工业污染物排放总量，严格执行陶瓷工业排放标准，在环保治理方面取得明显成效。以能源资源配置更加合理、利用效率大幅提高、主要污染物排放总量持续减少、生态环境持续改善作为“十四五”时期经济社会发展的主要目标。深入实施可持续发展战略，完善生态文明领域统筹协调机制，构建生态文明体系，促进经济社会发展全面绿色转型。

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