說到陶瓷，地上用的“拋光磚、拋釉磚、仿古磚、大理石瓷磚......”，桌上擺的“陶瓷杯、陶瓷碗、陶瓷公仔......”業內幾乎都是如數家珍，即便是普通的消費者也能知道那是“一塊磚、一件工藝品”。但如果加上“特種”兩個字，業內人或許會簡單地理解為“高科技產品”，而普通消費者或許會直接拋出“不知道”，總而言之，很少有人能準確地說出個所以然。那么，究竟什么是特種陶瓷？它應用在什么地方？我國目前的發展水平究竟處于什么位置？為了進一步揭開特種陶瓷的“身世之謎”，本報記者進行了采訪并整理了相關資料。
（注：本文所有圖片均來源于佛山金剛企業集團展廳實拍）
1、 什么是陶瓷？什么是特種陶瓷？
原來的陶瓷就是指陶器和瓷器的通稱，也就是通過成型和高溫燒結所得到的成型燒結體。傳統的陶瓷材料主要是指硅鋁酸鹽，剛開始的時候人們對硅鋁酸鹽的選擇要求不高，純度不大，顆粒的粒度也不均一，成型壓強不高，這時得到陶瓷稱為傳統陶瓷。后來發展到純度高，粒度小且均一，成型壓強高，進行燒結得到的燒結體叫做精細陶瓷。
精細陶瓷又稱特種陶瓷，指以高純人工合成的無機化合物為原料，采用精密控制工藝燒結而制成的高性能陶瓷。按照性能及材質等特點分類，特種陶瓷大致分為結構陶瓷、功能陶瓷、半導體陶瓷、陶瓷纖維強化陶瓷基復合材料和金屬陶瓷五大類。在實際研發和應用上，主要以結構陶瓷和功能陶瓷為主。
在日常生活中，我們能常見到的“特種陶瓷”類產品有：陶瓷水果刀、手機背板、陶瓷手表、首飾、圍棋、陶瓷U 盤外殼等等，而這些都屬于特種陶瓷中的結構陶瓷范疇。
功能陶瓷，又稱電子陶瓷，由于在電、磁、聲、光、熱等方面具備的許多優異性能令其他材料難以企及，已在能源開發、電子技術、傳感技術、激光技術、光電子技術、紅外技術、生物技術、環境科學等方面廣泛應用。
總的來概括，特種陶瓷就是一種既能在民用陶瓷上應用，又能在工業、電子領域凸顯優勢的新材料。
2、 特種陶瓷目前的發展情況？
特種陶瓷作為在二十世紀發展起來的新材料，不僅是應用高新技術發展的低碳產業，在現代化生產和科學技術的推動和培育下，也得到了快速的“繁殖”，尤其在近二、三十年，新品種層出不窮，令人眼花繚亂。正是由于其迅猛的發展，有科學家預言，特種陶瓷在21世紀的科學技術發展中，必定會占據十分重要的地位。然而，國內開始有“特種陶瓷”的概念是在1998年前后———清華大學成立研發小組，在中國真正的起步在2004年前后，只有短短的十幾年歷史。可以說，中國在特種陶瓷領域比德國、日本等先進國家整整晚了近50年。
目前，新材料作已成為我國戰略新興產業的重要組成部分。作為我國七大戰略新興產業和“中國制造2025”重點發展的十大領域之一，新材料是世界上公認的六大高技術領域之一和21世紀最重要和最具發展潛力的領域。自2010年以來，隨著《關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》、《新材料產業“十二五”發展規劃》、《中國制造2025》等政策規劃的陸續出臺，中國新材料產業規模一直保持穩步增長，由2010年的6500億元增長至2014年的1.6萬億元左右，年均增速保持在25%左右，初步測算2015年市場規模已經達到2萬億元的既定目標，關鍵新材料保障率上升到70%。
在今年的2月19日，科技部再公布一批國家重點研發計劃項目，此次包括10個重點專項。此前，科技部公布的第一批國家重點研發計劃項目中，量子通信、納米科技等10大專項入選。這10個重點專項包括：高性能計算、重點基礎材料技術提升與產業化、戰略性先進電子材料、地球觀測與導航、煤炭清潔高效利用和新型節能技術、重大科學儀器設備開發、材料基因工程關鍵技術與支撐平臺、網絡空間安全、智能電網技術與裝備和國家質量基礎的共性技術研究與應用。
3、 特種陶瓷應用領域有哪些？
特種陶瓷不同的化學組成和組織結構決定了它不同的特殊性質和功能，如高強度、高硬度、高韌性、耐腐蝕、導電、絕緣、磁性、透光、半導體以及壓電、光電、電光、聲光、磁光等。由于性能特殊，這類陶瓷可作為工程結構材料和功能材料應用于機械、電子、化工、冶煉、能源、醫學、激光、核反應、宇航等方面。
從原料上來看，特種陶瓷突破了傳統陶瓷以粘土為主要原料的界限，一般以氧化物、氮化物、硅化物、硼化物、碳化物等為主要原料。在陶瓷坯料中加入特別配方的無機材料，經過1360度左右高溫燒結成型，從而獲得穩定可靠的防靜電性能，成為一種新型特種陶瓷，通常具有一種或多種功能，如：電、磁、光、熱、聲、化學、生物等功能；以及耦合功能，如壓電、熱電、電光、聲光、磁光等功能。如經過處理后的陶瓷水果刀，密度比一般陶瓷產品更高，且具有環保、無毒、不生銹、不易氧化等優點。
以結構陶瓷為例，其又分為氧化鋯、氧化鋁、氮化硅、碳化硅四大系列。氧化鋯陶瓷主要應用于民用領域，如日常生活中的陶瓷刀、手表、手機背板等；氧化鋁陶瓷主要應用于醫學設備、食品領域，而這些領域使用的材料，在密度、硬度、韌性等各項性能指標上都要求非常嚴格，因而材料一般以高純氧化鋁為主。而普通的氧化鋁因純度低，一般用在要求不高的產品上。此外，隨著氧化鋁陶瓷技術的不斷發展，且應用范圍越來越廣，在硬度、耐腐蝕性等方面具有得天獨厚的優勢，未來將會是行業重點發展的方向。
氮化硅是我國開發應用比較早的特種陶瓷，其具有熱震性好、硬度高、耐磨、抗彎性能好等優勢，主要應用于切削刀具，高壓柱塞、加熱片等領域。而碳化硅陶瓷最大的優勢就是耐腐蝕，主要應用于化工領域。
4、 特種陶瓷工藝流程？
特種陶瓷工藝流程大致分為原材料篩選、成形、燒結、后期加工、產品測試五大板塊。首先，在原材料選擇上要求非常嚴格，可以說，沒有好的材料，后續的工藝流程基本上是徒勞的。因而，原材料的甄選就是產品拉開差距的一個極其重要的環節。
其次，在優良的原材料基礎上，還要搭配好的工藝及燒結設備。從燒結使用的“爐”來看，分為常溫爐、氫氣爐、GPS、熱壓爐、氧氣爐等，不同的爐燒出來的效果、顏色等都不均一，且在加工過程中，使用多長時間，加壓多長時間等各種工藝參數的細節都要極其注重。此外，精細加工作為體驗產品附加值的精髓環節，在產品燒結完后，其成形及后期的精細加工也是需要投入很多精力的一個步驟。
總結來看，在工藝方面，特種陶瓷原料的化學組成，粒度分布，顆粒形貌等需要嚴格的控制，需要采用精確的化學計量和新型制備技術以實現某些特殊的性能要求。因而，整個工藝和工序流程對一個產品的最終效果有很大的影響。
5、 特種陶瓷是未來的發展方向？
盡管在一千多年前，陶瓷就已經廣泛應用于人類的日常生活，但陶瓷作為一個零件去逐步替代一些精密的設備在以往是不可想象的。而如今，隨著科技的發展，特種陶瓷以其優越的性能，在各行業領域均發揮著不可替代的作用。在日本、德國等發達國家的高性能陶瓷展上，隨處可見特種陶瓷的魅力，一件件精密而又巨型的儀器設備在這個端口上盡情綻放。目前，國內特種陶瓷的水平僅限于一些小而精密的零部件，一些大型的設備儀器還缺乏對其成形等技術的掌握。但隨著在電子、醫藥、食品、軍事化工等領域的廣泛應用，特種陶瓷在中國的發展亦發揮著越來越重要的作用。如飛機上的陶瓷軸承、軍艦上的甲板、防彈衣等等，國內在特種陶瓷等新材料的發展也是相當迅猛的。
目前，我國功能陶瓷占整個特種陶瓷銷售量的80%，而且每年以20%的速度增長著。在功能陶瓷中，電磁功能陶瓷有占到80%的比例。即特種陶瓷市場中60%以上是電磁功能陶瓷。功能陶瓷已在能源開發、空間技術、電子技術、傳感技術、激光技術、光電子技術、紅外技術、生物技術、環境科學等領域得到廣泛的應用。
從需求看，包括大飛機、高鐵、新能源汽車等重點工程，以及三網融合 、物聯網 、節能環保等重要產業，都需要應用各種新材料，其市場需求正在不斷擴大，新材料產品進出口額也逐年攀升。政策方面，政府通過各種專項計劃及政策來支持新材料產業的發展，材料領域的項目數和投資金額在各項科技計劃中都占到15%-30%。市場需求的日益擴大，加之政策的支持，新材料將在新興產業中得到優先發展。
