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中國(guó)先進(jìn)陶瓷,落后日本40年?

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我們先來(lái)說(shuō)結(jié)論,中國(guó)先進(jìn)陶瓷產(chǎn)業(yè)對(duì)于“集中努力”和“粉體技術(shù)”的重視程度,遠(yuǎn)未達(dá)到1980年代日本精細(xì)陶瓷產(chǎn)業(yè)整體的狀態(tài)和水平,而這兩點(diǎn)從根本上決定了我們目前的先進(jìn)陶瓷產(chǎn)業(yè)不可能達(dá)到日本當(dāng)時(shí)的那個(gè)高度。

正如我們?cè)凇?em>球形氧化鋁:我們與世界第一的差距,豈止8%?!》一文中所指出的,兩者之間的差距可能是無(wú)法量化的。就像同一張數(shù)學(xué)試卷,有考滿分100的,有考95分的,兩者的區(qū)別是,100分的前者我們很可能不知道他的上限到哪里,而后者95分大概率已是他的上限了。

1980年代:屬于日本的精細(xì)陶瓷材料時(shí)代

1980年代,是日本精細(xì)陶瓷大發(fā)展的10年,也被稱為日本的精細(xì)陶瓷材料時(shí)代

1980年,日立公司開(kāi)發(fā)成功耐熱高強(qiáng)度SiC;

1984年,宇部興產(chǎn)建成100噸/年Si3N4工廠;

1988年,東洋曹達(dá)投資10億日元建成一套1300噸/年AlN粉末裝置,是當(dāng)時(shí)世界上最大的工程之一;

1989年,世界上最大的ZrO2制造公司第一稀有元素公司確立了1800噸/年的生產(chǎn)體制……

1980年代,原本由美國(guó)公司建立的集成電路封裝和絕緣基材市場(chǎng)大部分為日本幾家大公司所壟斷,其中京都陶瓷公司一家就控制了這類產(chǎn)品的60%;

在多層電容器方面,日本的生產(chǎn)接近美國(guó)的兩倍;

日本控制著世界壓電陶瓷工業(yè),村田制造公司控制了電視及調(diào)頻收音機(jī)用的過(guò)濾器和電微器等世界市場(chǎng)的90%……


京瓷陶瓷封裝產(chǎn)品

原武漢市化工研究所黃漢生先生記錄顯示,1980年代的日本精密陶瓷產(chǎn)值激增,據(jù)日本精密陶瓷協(xié)會(huì)1985年的"精密陶瓷產(chǎn)業(yè)動(dòng)向調(diào)查",日本1984年精密陶瓷總產(chǎn)值比1983年增加28%,達(dá)8790億日元,1985年增至10415億日元,較原來(lái)的預(yù)測(cè)提前三年突破1萬(wàn)億日元大關(guān)(1983年調(diào)查預(yù)測(cè)1988年達(dá)到1萬(wàn)億日元產(chǎn)值)。

另?yè)?jù)1985年的《美國(guó)陶瓷學(xué)會(huì)通報(bào)》記錄,當(dāng)時(shí)在日本工業(yè)界、學(xué)術(shù)界、政府機(jī)關(guān)和廣大公眾中存在一股對(duì)高技術(shù)陶瓷的濃厚興趣,可以用“陶瓷熱”來(lái)形容。

當(dāng)時(shí)精細(xì)陶瓷方面相關(guān)的工業(yè)展覽會(huì)——日本精細(xì)陶瓷展覽會(huì),第一屆于1983年3月舉行,在5天之內(nèi)觀展人數(shù)逾17萬(wàn);1984年在名古屋舉辦的展覽會(huì)5天內(nèi)參觀人數(shù)更是超過(guò)27萬(wàn),這些參觀人士來(lái)自各階層,許多人從其它各大城市專程趕來(lái)觀看精細(xì)陶瓷。

憑“集中努力”和“國(guó)家意志”稱霸市場(chǎng)

1980年代的日本,之所以對(duì)精細(xì)陶瓷產(chǎn)生如此巨大的興趣與活力,很大程度上是由于當(dāng)時(shí)的日本政府意識(shí)到高技術(shù)陶瓷在工業(yè)中存在著潛在的重要性,同時(shí)也離不開(kāi)生產(chǎn)者和消費(fèi)者充分認(rèn)識(shí)到精細(xì)陶瓷是未來(lái)工業(yè)極端重要的材料,從而促使他們自覺(jué)而圓滿地完成政府計(jì)劃。

原上海航天局第804研究所的麥久翔先生,在20世紀(jì)80年代實(shí)地考察了日本精細(xì)陶瓷后認(rèn)為,日本確實(shí)有迅速發(fā)展和利用精細(xì)陶瓷的“集中努力”和“國(guó)家意志”,決心取得精細(xì)陶瓷領(lǐng)域的世界領(lǐng)先地位。可以毫不夸張地說(shuō),當(dāng)時(shí)的日本已形成包括粉體制備、成型技術(shù)、燒結(jié)技術(shù)、加工技術(shù)以及粉體和制品的特性表征和測(cè)試技術(shù)在內(nèi)的精細(xì)陶瓷產(chǎn)業(yè)群,在國(guó)際上爭(zhēng)得頗強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

他們相繼投入了大量的人力、物力和財(cái)力,并制定了一些長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃,如工業(yè)基礎(chǔ)技術(shù)發(fā)展計(jì)劃(MITI):這是由通產(chǎn)省發(fā)起的為1990年以后的基礎(chǔ)技術(shù)發(fā)展服務(wù)的十年計(jì)劃(從1980年秋開(kāi)始,到1990年為止),在12項(xiàng)分計(jì)劃中,將精細(xì)陶瓷列為重點(diǎn)開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵項(xiàng)目,經(jīng)費(fèi)占整個(gè)計(jì)劃投資的10%左右,其目的是促進(jìn)精細(xì)陶瓷的產(chǎn)業(yè)化。

據(jù)原輕工業(yè)出版社的鄒力行先生記載,日本精細(xì)陶瓷早期重點(diǎn)投資項(xiàng)目包含“噴氣計(jì)劃”和“月光計(jì)劃”。其中“噴氣計(jì)劃”的任務(wù)是陶瓷粉體的評(píng)價(jià)、Si3N4陶瓷的開(kāi)發(fā)以及Si3N4抗氧化性能評(píng)價(jià);“月光計(jì)劃”的任務(wù)是承擔(dān)應(yīng)用于大型固定燃?xì)廨啓C(jī)的陶瓷材料力學(xué)性能的評(píng)價(jià)。

日本1981-1990年"次世代技術(shù)開(kāi)發(fā)"計(jì)劃中規(guī)定達(dá)到的結(jié)構(gòu)陶瓷性能指標(biāo)



原輕工業(yè)部陶瓷研究所的王可鳴先生記到,1981年日本通商產(chǎn)業(yè)省撥款約6000萬(wàn)美元支持發(fā)展精細(xì)陶瓷;1981年日本建立了精密陶瓷技術(shù)研究協(xié)會(huì),以促進(jìn)聯(lián)合開(kāi)發(fā)新型陶瓷工業(yè);1982年通商產(chǎn)業(yè)省設(shè)立了精密陶瓷局,提供新型陶瓷工業(yè)及其市場(chǎng)的調(diào)查報(bào)告,并協(xié)助設(shè)計(jì)新產(chǎn)品。

截至1982年日本已有170家公司聯(lián)合起來(lái)支援精密陶瓷工業(yè)。除通產(chǎn)省外,文部省、運(yùn)輸省等也都大力支持新型陶瓷的研究開(kāi)發(fā)。到了1990年,日本從事新型陶瓷生產(chǎn)的公司約有600家,僅汽車領(lǐng)域的精細(xì)陶瓷專家就有2000多名

據(jù)曾任日本工業(yè)大學(xué)客座研究員的丁德榮先生講述,日本精細(xì)陶瓷領(lǐng)域這些協(xié)會(huì)機(jī)構(gòu)經(jīng)常組織召開(kāi)國(guó)內(nèi)外有關(guān)精細(xì)陶瓷的專門會(huì)議,開(kāi)設(shè)基礎(chǔ)講座,在調(diào)查研究、情報(bào)收集匯總及精細(xì)陶瓷標(biāo)準(zhǔn)化方面作了大量工作,另外還發(fā)行兩本雜志。此外還有“日本新型陶瓷懇談會(huì)”,以與精細(xì)陶瓷有關(guān)的研究、制造和應(yīng)用者相互交流為目的,為開(kāi)發(fā)、普及、提高中小企業(yè)技術(shù)而設(shè)立的產(chǎn)、官、學(xué)結(jié)合體,早在1990年已有200家公司和500名個(gè)人會(huì)員。

科學(xué)的進(jìn)步、企業(yè)的進(jìn)取、政府的支持,使日本新型陶瓷工業(yè)獲得了飛躍的發(fā)展,并很快占領(lǐng)了市場(chǎng)。

沒(méi)有先進(jìn)的粉體技術(shù)就沒(méi)有精細(xì)陶瓷的大發(fā)展

據(jù)湖南大學(xué)唐紹裘教授介紹,發(fā)展精細(xì)陶瓷的首要問(wèn)題是要有符合要求的原料,對(duì)精細(xì)陶瓷粉體的要求首要的是純度,只有在沒(méi)有雜質(zhì)影響的情況下才能充分地發(fā)揮原料固有的特性,制備出高性能的陶瓷材料。

此外,原料粉體的物理性能,如粒度及其分布、顆粒形態(tài)、表面活性、晶格構(gòu)造及相組成等也十分重要。因此,日本對(duì)精細(xì)陶瓷粉體制備技術(shù)的研究與生產(chǎn)十分重視。這樣,不但為其國(guó)內(nèi)精細(xì)陶瓷的研究、生產(chǎn)提供了高質(zhì)量的原料粉,而且大量供應(yīng)美、歐等國(guó)家。

日本在1980年代中后期基本上解決了當(dāng)時(shí)精細(xì)陶瓷發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題——高純、超細(xì)陶瓷粉體的供應(yīng)。今天的日本精細(xì)陶瓷產(chǎn)品能在世界市場(chǎng)上占據(jù)主要地位,與他們對(duì)精細(xì)陶瓷粉體的大力開(kāi)發(fā)密切相關(guān)。

原國(guó)營(yíng)第七一五廠的毛祖佑先生,在參加了1990年日本陶瓷學(xué)會(huì)年會(huì)之后總結(jié)到,日本在精細(xì)陶瓷方面,無(wú)論是基礎(chǔ)研究,還是應(yīng)用開(kāi)發(fā),都已走在世界的前列,其中突出的表現(xiàn)之一便是粉體制造方面的“精”與“細(xì)”,日本采用各種手段,如金屬醇鹽水解法、干濕混合法、超細(xì)粉碎法等,力求得到純度高、粒度細(xì)、分布均勻的粉體。

毛祖佑提到,在微粉技術(shù)中,用金屬醇鹽水解法制備的粉體具有純度高、粒度細(xì)和分布均勻的特點(diǎn),因而倍受青睞,1980年代的日本在這方面的研究和應(yīng)用已較為廣泛。

用金屬醇鹽制備粉體時(shí),溶劑的選擇是十分精細(xì)的。日本學(xué)者當(dāng)時(shí)在制備單分散ZrO2微粒的研究中,進(jìn)行了不同溶劑(乙醇、正丙醇、正丁醇)的對(duì)比實(shí)驗(yàn),找到了正丙醇這種理想的溶劑。另外,為了連續(xù)合成單分散氧化物微粒,進(jìn)行了機(jī)械設(shè)備的研究,制造出了單分散氧化物微粒的連續(xù)合成裝置。用這種裝置合成的微粉,其粒度細(xì)且分布非常均勻。


連續(xù)合成裝置

原上海航天局第804研究所的麥久翔先生,通過(guò)日本精細(xì)陶瓷展覽會(huì)的參觀以及工廠和研究所的實(shí)地考察,他發(fā)現(xiàn)了一個(gè)重要事實(shí):日本高度重視超細(xì)高純陶瓷原料粉體的研制和生產(chǎn)。這一點(diǎn)給他留下了深刻的印象。

呼吁

35年前,原輕工業(yè)出版社的鄒力行先生在《陶瓷》雜志上發(fā)文指出,新型陶瓷的迅猛發(fā)展,加快了對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)的技術(shù)改造,推動(dòng)了國(guó)際經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的變化。新型陶瓷產(chǎn)值所占比重雖然不是很大,但它所造成的影響是極為廣泛和深刻的。

他認(rèn)為,誰(shuí)能在使新型陶瓷技術(shù)早日實(shí)現(xiàn)商品化中取得優(yōu)勢(shì),誰(shuí)就能使本國(guó)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生巨大的飛躍,在全球性的競(jìng)爭(zhēng)中獲得有利的地位。

他宣言,新型陶瓷的過(guò)去是偉大的,現(xiàn)在是動(dòng)人的,未來(lái)是輝煌的。新型陶瓷的發(fā)展提供了許多新的機(jī)會(huì)與新的挑戰(zhàn)——不僅對(duì)自然科學(xué)家,也對(duì)經(jīng)濟(jì)學(xué)家;不僅對(duì)一個(gè)公司,也對(duì)一個(gè)國(guó)家;不僅對(duì)西方發(fā)達(dá)國(guó)家,也對(duì)我們中國(guó)。

最后,我們呼吁,應(yīng)盡快就粉體技術(shù)與先進(jìn)陶瓷技術(shù)兩個(gè)領(lǐng)域,分別成立國(guó)家一級(jí)的協(xié)會(huì)。這個(gè)協(xié)會(huì),一定不再是某個(gè)小圈子的組織、一定不再是以滿足私利為目的,一定是以實(shí)現(xiàn)中國(guó)陶瓷產(chǎn)業(yè)世界領(lǐng)先(全面碾壓小日本)為目標(biāo)、一定是體現(xiàn)我們中國(guó)陶瓷人精神風(fēng)貌的一個(gè)團(tuán)結(jié)體!

瓷器原是中國(guó)的偉大發(fā)明,外國(guó)人將中國(guó)稱為China——瓷器之國(guó),是因?yàn)橹袊?guó)古代擁有最高超的瓷器制造技術(shù),長(zhǎng)期以來(lái)都是世界上最大的瓷器出口國(guó)。

我們憧憬著那一天:中國(guó),擁有現(xiàn)代高技術(shù)陶瓷的China,崛起!重耀古老的文明光芒!

參考文獻(xiàn)
《大力加強(qiáng)精細(xì)陶瓷的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用開(kāi)發(fā)——參加1990年日本陶瓷學(xué)會(huì)年會(huì)的體會(huì)》
《精細(xì)陶瓷原料粉的開(kāi)發(fā)》
《日本的精細(xì)陶瓷工業(yè)》
《日本的新材料開(kāi)發(fā)及有關(guān)政策》
《日本結(jié)構(gòu)陶瓷的研究與開(kāi)發(fā)》
《日本精細(xì)陶瓷的考察》
《日本精細(xì)陶瓷粉末制備現(xiàn)狀及其產(chǎn)品的市場(chǎng)預(yù)測(cè)》
《日本開(kāi)發(fā)精密陶瓷的戰(zhàn)略》
《世界新型陶瓷技術(shù)和經(jīng)濟(jì)評(píng)述》
《新型陶瓷科研的時(shí)代——八十年代日本陶瓷科研發(fā)展趨勢(shì)》
封面圖(清乾隆 青花釉里紅云龍紋天球瓶)來(lái)自故宮博物院網(wǎng)站

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