2015年防弹特殊陶瓷行业分析报告

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陶瓷-金属复合材料在防弹领域的应用研究

陶瓷一金属复合材料在防弹领域的应用研究／韩辉等３５击能力和抗崩落能力。

通过理论和试验研究得出，由陶瓷面板和金属背板通过胶粘剂粘合构成的复合装甲，在弹丸的冲击下出现两个重要响应过程，即陶瓷断裂锥的形成和金属背板的塑性变形吸能［１］（见图２）。

复合装甲抗弹机理可描述如下［２“］：首先弹丸撞击面板的瞬间，弹丸头部受挫，同时陶瓷面板承载着很强的压缩载荷，导致弹丸与靶板的界面处形成了陶瓷断裂锥，断裂锥的形成有助于将能量分散在背板的更大面积区域中。

在此过程中弹丸在陶瓷面板的作用下会钝化或毁坏，能量、质量均有所减少，从而降低了继续侵彻的能力［５ｊ。

随着弹丸及其碎片的继续侵彻，由于不同材料波阻抗的差异、自由表面的反射，不可避免地在压缩载荷过后产生拉伸载荷，装甲在拉伸载荷作用下会引起进一步破坏，此时弹坑周边较大面积的陶瓷已完全碎裂，同时金属背板发生塑性形变，陶瓷面板与金属背板之间出现层间的剥离。

虽然陶瓷的进一步碎裂、金属的塑性形变以及这种层间的剥离均吸收大量能量，对抗弹具有有利的一面，但这种由强反射波导致的破坏作用，对于装甲抗多发弹能力具有极其不利的一面。

图２弹一靶的相互作用Ｆｉｇ．２Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｏｆｂｕｌｌｅｔａｎｄｔａｒｇｅｔ综上所述，在整个弹靶作用过程中，陶瓷、金属具有各自的性能优势，发挥不同的抗弹作用。

陶瓷的高硬度首先使弹丸受挫，金属背板则始终起到约束、支撑陶瓷块的作用，同时通过塑性变形吸收陶瓷和弹丸的碎片的剩余能量，因此陶瓷的高硬度和金属的强韧性在抗弹过程中的不同阶段分别起着重要作用，只有将二者充分发挥、合理匹配才能最大程度发挥装甲系统的抗弹能力。

１．２陶瓷增强金属基均质复合材料装甲在以上陶瓷面板＋金属背板复合装甲系统中，由于陶瓷本身的脆性以及波阻抗不同的两种材料界面处反射波的破坏作用，导致装甲抗多发弹能力较差。

基于上述陶瓷一金属复合装甲抗弹基本原理，为在不降低抗单发弹能力的前提下提高装甲抗多发弹能力，则装甲不仅应具有高硬度面板、强韧性背板性质，同时还不应存在两种材料的性质突变界面。

特种陶瓷行业分析

特种陶瓷行业分析
特种陶瓷是指具有特殊功能的陶瓷材料，主要应用于高科技领域，如电子、信息、医疗、航空航天等行业。

特种陶瓷行业的发展呈现出以下几个特点。

首先，特种陶瓷具有优异的性能和广泛的应用领域。

特种陶瓷的热、电、磁、光、声等性能优于传统陶瓷材料，具有高硬度、高强度、高耐磨、高绝缘、高耐温等特点，在高温、高压、强腐蚀等极端环境下仍能保持稳定性能，因此被广泛应用于化工、电子、航天航空等领域。

其次，特种陶瓷行业具有较高的技术门槛。

特种陶瓷的生产工艺相对复杂，需要学习和掌握先进的陶瓷材料科学与工程知识，具备高超的技术水平和生产能力。

目前，特种陶瓷行业主要由一些大型企业和高新技术企业主导，少数企业具有核心技术和专利，形成了一定的市场垄断。

另外，特种陶瓷行业具有较强的创新能力和市场潜力。

特种陶瓷材料的应用领域不断扩大，市场需求快速增长。

随着科技进步和产业结构升级，特种陶瓷行业的创新需求和市场空间将进一步扩大。

然而，特种陶瓷行业也存在一些问题和挑战。

首先是产业链不完善。

目前国内特种陶瓷行业的中上游产能较大，但下游市场需求不够强劲，产业链配套不完善，限制了特种陶瓷行业的发展。

其次是技术研发投入不足。

特种陶瓷行业需要大量的科技研发投入，但由于长周期、高风险的特点，很多企业对技术创
新的投入不足，导致技术水平整体较低。

总体来说，特种陶瓷行业具有较高的技术门槛和市场潜力，但也面临一些问题和挑战。

为了促进特种陶瓷行业的健康发展，需要加大科技创新投入，完善产业链，提高技术水平，拓宽市场渠道，促进行业整体升级。

2015年陶瓷酒瓶行业分析报告

2015年陶瓷酒瓶行业分析报告2015年1月目录一、行业管理和行业政策 (4)1、行业主管单位和监管体制 (4)2、主要法规和政策 (4)（1）陶瓷行业发展政策 (5)（2）陶瓷酒瓶国家标准 (5)二、行业概况 (6)1、陶瓷包装材料简介 (6)2、陶瓷酒瓶行业分类 (7)三、行业市场发展空间 (8)1、下游白酒行业发展趋势 (8)（1）白酒产销增速放缓 (8)（2）中档白酒市场份额逐步扩大 (10)（3）白酒行业未来发展趋势 (12)①受“禁酒令”和三公消费下降影响，白酒的消费群体逐渐由“官”转向“民” (13)②白酒行业进入调整阶段，行业内企业两极分化 (13)③白酒文化及品牌文化将发生深刻的变化 (14)2、陶瓷酒瓶行业市场空间和发展趋势 (14)（1）陶瓷酒瓶市场容量和增速 (14)（ 2）陶瓷酒瓶对玻璃酒瓶的替代性提高 (15)（3）陶瓷酒瓶行业发展趋势 (16)①行业未来增长将会放缓 (16)②规模化和集约化趋势更加明显 (17)③节能环保将成为行业主流趋势并获得更大的发展机遇 (17)三、上下游行业关联性及影响 (18)四、行业周期性、季节性和区域性特点 (19)五、进入本行业的主要壁垒 (20)1、渠道壁垒 (20)2、技术壁垒 (20)3、政策壁垒 (20)4、规模壁垒 (21)六、影响行业发展的有利因素和不利因素 (21)1、有利因素 (21)（1）社会环保意识和要求的提高促进行业转型 (21)（2）日用陶瓷产业集群效应明显 (22)（ 3）随着经济和消费水平的提高，中档白酒开始进入大众消费阶段 (23)2、不利因素 (23)（1）下游白酒行业增速放缓 (23)（2）劳动力成本上升 (24)七、行业风险特征 (24)1、下游行业需求下滑、市场竞争加剧的风险 (24)2、劳动力成本上升风险 (25)八、市场竞争状况 (25)一、行业管理和行业政策1、行业主管单位和监管体制陶瓷行业的行政主管部门是国家工信部，其自律管理机构是中国陶瓷工业协会，该协会主要承担政府委托的全国陶瓷行业管理职能，包括制定行业规划及行规行约；开展对行业基础资料的调查、收集、整理和统计；研究行业发展方向；开展行业国际交流活动；进行技术培训、举办专业展览、提供信息服务、推广科技成果等。

特种陶瓷工作总结报告

特种陶瓷工作总结报告
特种陶瓷是一种高科技材料，具有高强度、耐高温、耐腐蚀等特点，被广泛应用于航空航天、军工、医疗器械等领域。

作为特种陶瓷工作者，我们在过去一段时间里取得了一些成果，也遇到了一些挑战，现在进行一次工作总结报告，以便更好地指导未来的工作。

首先，我们在特种陶瓷材料的研发方面取得了一些进展。

我们团队不断探索新的材料配方和工艺技术，成功研发出了一系列具有优异性能的特种陶瓷材料，为相关行业提供了高品质的材料支持。

其次，我们在特种陶瓷制品的生产方面也取得了一些成绩。

我们引进了先进的生产设备和工艺技术，提高了生产效率和产品质量，为客户提供了更加可靠的特种陶瓷制品。

然而，我们也面临着一些挑战。

特种陶瓷的生产过程复杂，需要高精度的加工和严格的质量控制，我们在这方面还存在一些不足之处，需要进一步改进。

另外，特种陶瓷市场竞争激烈，客户需求也在不断变化，我们需要更加灵活地调整生产计划和产品结构，以满足市场需求。

总的来说，特种陶瓷工作总结报告显示，我们在过去一段时间里取得了一些成绩，但也面临着一些挑战。

我们将继续努力，不断提高自身技术水平和管理水平，为客户提供更加优质的特种陶瓷产品和服务。

陶瓷行业分析报告

陶瓷行业分析报告陶瓷行业分析报告一、定义陶瓷行业是指以天然无机物或化学原料为主要原料、经过粉磨、制坯、成型、烧成等工艺生产出的具有优良物理化学性能、装饰性和使用价值的各种陶瓷制品的生产和销售行业。

陶瓷制品包括陶器、瓷器、砖瓦、卫生陶瓷、电子陶瓷等。

二、分类特点根据用途、性质和原料的不同，陶瓷行业可以分为多个子行业，如：1. 建筑陶瓷：主要产品为建筑洁具、卫浴陶瓷、瓷砖、墙砖、地砖等，其特点是色泽鲜艳、防水防滑、易清洁等，适用于厨房、卫生间、阳台、走廊等场所，是现代装修建材的重要品种。

2. 工业陶瓷：分为结构陶瓷、功能陶瓷和电子陶瓷三类，其产品广泛应用于机械、航空、电子、化工等领域，如陶瓷轴承、陶瓷刀具、陶瓷化学填料等。

3. 装饰陶瓷：主要为瓷器和陶器两类，主要生产和销售的产品为花瓶、盘子、碗、瓶等艺术品，具有欣赏和收藏价值。

4. 生活陶瓷：主要为日常生活所需的碗、盘、杯、碟、瓢、勺、罐等，是人们日常生活必备用品，其中卫生陶瓷和厨房陶瓷是主要品种。

三、产业链陶瓷产业链包括原料获取、制粉、成型、烧结、表面处理、包装、销售等环节。

其中，原材料的获取对陶瓷质量和成本的影响极大，目前主要原料有瓷土、长石、白垩、石英等。

制粉、成型、烧结是制陶瓷的基本工艺。

表面处理包括喷釉、抛光、贴花等。

销售渠道主要是零售渠道、批发渠道和电商渠道。

四、发展历程中国陶瓷行业的历史可以追溯到新石器时代，距今已有上万年的历史。

但是，陶瓷工艺的精细化和规模化生产出现要追溯到唐代。

自上世纪80年代以来，中国的陶瓷行业开始走向现代化，现已成为世界上最大的陶瓷生产国之一。

五、行业政策文件及其主要内容1.《关于加快陶瓷行业转型升级的意见》：2011年发布，提出了加强技术创新、推动节能减排、加强品牌建设等措施。

2.《关于加快窑炉节能改造的实施意见》：2012年发布，提出了推广高效节能窑炉、加强窑炉管理、加强技术研发等措施。

3.《关于加速化解过剩产能推进陶瓷产业健康发展的意见》：2013年发布，提出了淘汰落后产能、加强技术研发、加强陶瓷产业链建设等措施。

我国特种陶瓷行业发展现状

我国特种陶瓷行业发展现状我国特种陶瓷行业发展现状呈现出快速增长和技术进步的特点。

特种陶瓷，又称先进陶瓷、精密陶瓷、高性能陶瓷，是指具有特殊力学、物理或化学性能的陶瓷。

它以无机非金属材料为基础原料，以特定比例混配其他化合物，经成型、烧结等工艺制备而成。

特种陶瓷可分为结构陶瓷和功能陶瓷，具有高强度、高硬度、耐高温、耐腐蚀、抗氧化等特性，适用于严苛的环境或工程应用条件。

在电子、超导、光学、生物、储能等领域有着广泛的应用。

一、我国特种陶瓷行业发展概况1. 产量和市场规模：近年来，我国特种陶瓷行业产量和市场规模呈现出稳步增长的趋势。

根据数据显示，我国特种陶瓷市场规模逐年扩大，产量也在不断增加，成为全球特种陶瓷生产和消费大国。

2. 产区分布：特种陶瓷产区覆盖了我国大部分地区，其中以广东、山东等地区最具代表性。

这些地区形成了独具特色的特种陶瓷集群，为我国特种陶瓷行业的发展提供了有力支撑。

3. 企业数量：随着特种陶瓷行业的快速发展，我国规模以上特种陶瓷企业数量逐年增加。

根据数据显示，我国规模以上特种陶瓷企业数量已达到一定规模，为行业的发展提供了有力保障。

二、我国特种陶瓷行业技术进步和创新1. 技术水平：我国特种陶瓷行业技术水平不断提高，已经取得了一大批具有国际领先水平的技术成果。

在结构陶瓷、功能陶瓷等领域，我国特种陶瓷行业已经形成了具有自主知识产权的核心技术。

2. 创新能力：我国特种陶瓷行业创新能力不断提高，拥有一批具有国际竞争力的企业和研究机构。

这些企业和研究机构通过不断研发新产品、新技术，推动我国特种陶瓷行业的技术进步。

三、我国特种陶瓷行业政策扶持1. 政策环境：我国政府对特种陶瓷行业给予了高度关注，出台了一系列政策措施扶持行业发展。

如《新材料产业发展规划（2016-2020年）》明确提出要大力发展特种陶瓷等新材料产业。

2. 资金支持：我国政府加大对特种陶瓷行业的资金支持力度，通过设立专项基金、扶持重点企业等方式，推动特种陶瓷行业的技术研发和产业化发展。

特种陶瓷制品制造行业市场现状分析

特种陶瓷制品制造行业市场现状分析特种陶瓷制品作为一种具有特殊性能和用途的先进材料，在现代工业和科技领域中正发挥着越来越重要的作用。

随着技术的不断进步和市场需求的持续增长，特种陶瓷制品制造行业正经历着深刻的变革和发展。

一、市场规模与增长趋势近年来，特种陶瓷制品制造行业的市场规模呈现出稳步增长的态势。

这主要得益于其在众多领域的广泛应用，如电子、医疗、航空航天、能源等。

特别是在电子领域，特种陶瓷因其良好的绝缘性、导热性和耐高温性，被广泛应用于集成电路基板、电子封装材料等方面。

在医疗领域，特种陶瓷用于制造人工关节、牙齿修复材料等，市场需求也在不断扩大。

据相关数据统计，全球特种陶瓷制品市场规模在过去几年中以年均两位数的增长率持续增长，预计未来几年仍将保持较高的增长速度。

然而，不同地区的市场增长情况存在一定差异。

发达国家在技术研发和应用方面较为成熟，市场规模相对较大，但增长速度逐渐放缓；而新兴经济体如中国、印度等，由于制造业的快速发展和技术引进，市场规模增长迅速，成为全球特种陶瓷制品市场的重要增长点。

二、应用领域分析1、电子行业特种陶瓷在电子行业的应用主要包括陶瓷电容器、陶瓷基板、陶瓷封装材料等。

随着电子设备的小型化、高性能化和集成化发展，对特种陶瓷的性能要求越来越高。

例如，陶瓷电容器需要具有更高的电容值和更低的损耗；陶瓷基板需要具备更好的导热性能和热稳定性，以满足高功率电子器件的散热需求。

2、医疗行业在医疗领域，特种陶瓷主要用于制造人工关节、牙齿修复材料、生物传感器等。

人工关节用陶瓷材料具有良好的生物相容性和耐磨性，能够提高关节置换手术的效果和患者的生活质量。

牙齿修复材料如氧化锆陶瓷，具有美观、强度高的特点，逐渐取代传统的金属材料。

3、航空航天行业航空航天领域对材料的性能要求极为苛刻，特种陶瓷因其耐高温、高强度、轻质等特点，被广泛应用于发动机部件、隔热材料、结构件等方面。

例如，碳化硅陶瓷基复合材料可用于制造航空发动机的涡轮叶片，提高发动机的工作温度和效率。

防弹陶瓷的烧结工艺及发展现状

防弹陶瓷的烧结工艺及发展现状*罗娟杨科伟王萌和娇娇(咸阳陶瓷研究设计院有限公司陕西咸阳712000)摘要陶瓷材料以其优异的低密度㊁高强度㊁高硬度等性能替代了传统金属防弹材料,被广泛应用在防弹装甲领域㊂笔者综述了常用的碳化硅㊁碳化硼及氧化铝防弹陶瓷性能特点及烧结工艺,分析了防弹陶瓷的市场发展前景,并对防弹陶瓷进行了展望㊂关键词防弹陶瓷性能烧结工艺发展现状中图分类号:T Q174.1文献标识码:B文章编号:1002-2872(2020)09-0024-04S i n t e r i n g P r o c e s sA n dD e v e l o p m e n t S t a t u s o fB u l l e t p r o o fC e r a m i c sL U OJ u a n,Y A N G K e w e i,WA N G M e n g,H EJ i a o j i a o(X i a n y a n g C e r a m i cR e s e a r c ha n dD e s i g nI n s t i t u t eC o.L t d,S h a a n x i, X i a n y a n g,712000,C h i n a)A b s t r a c t:C e r a m i c m a t e r i a l sh a v er e p l a c e dt r a d i t i o n a lm e t a lb u l l e t p r o o f m a t e r i a l s w i t ht h e i re x c e l l e n t l o w d e n s i t y,h i g h s t r e n g t h,a n dh i g hh a r d n e s s,a n da r ew i d e l y u s e d i n t h e f i e l do f b u l l e t p r o o f a r m o r.T h i s a r t i c l e r e v i e w e d t h e p e r f o r m a n c e c h a r a c t e r i s t i c s a n d s i n t e r i n gp r o c e s s o f c o mm o n l y u s e d s i l i c o n c a r b i d e,b o r o n c a r b i d e a n d a l u m i n a b u l l e t p r o o f c e r a m i c s,a n-a l y z e d t h em a r k e t d e v e l o p m e n t o f b u l l e t p r o o f c e r a m i c s,a n d p r o s p e c t e d f o r b u l l e t p r o o f c e r a m i c s.K e y w o r d s:B u l l e t p r o o f c e r a m i c s;P e r f o r m a n c e;S i n t e r i n g t e c h n o l o g y;D e v e l o p m e n t s t a t u s前言我国现代化科技与国民经济的飞速增长促使必须在国防方面进行改革,陶瓷材料相对于传统金属材料的低密度㊁高硬度㊁高强度㊁高弹性模量以及抗热震并且防辐射等性能使其在防弹装甲领域脱颖而出,被广泛应用在武装战甲㊁航空战舰㊁装甲战车系统及军工㊁民用特种车辆等[1~2]㊂且陶瓷生产相对于钢板,在能源损耗㊁废气废料产生㊁绿色生产方面也更胜一筹㊂防弹陶瓷即将原粉料通过成形烧结工艺制成具备防弹能力的陶瓷块,结合其它辅助材料制备成防弹装备㊂在抵抗弹头冲击时,不锈钢材料会产生塑性变形且吸收能量,而陶瓷几乎不产生塑性变形,并且依靠其自身高强高硬特性使弹头钝化甚至破碎,陶瓷表面粉碎同时在形成细小且坚硬的碎块区过程中吸收了高速弹头的能量㊂自21世纪以来,防弹陶瓷发展迅速,种类较多,包括氧化铝㊁碳化硅㊁碳化硼㊁氮化硅㊁硼化钛等,其中以氧化铝陶瓷(A l2O3)㊁碳化硅陶瓷(S i C)㊁碳化硼陶瓷(B4C)应用最广㊂氧化铝陶瓷密度最高,但硬度相对较低,加工门槛较低,价格较低,依据纯度分为85/90/95/99氧化铝陶瓷,相应的硬度和价格也依次增高;碳化硅陶瓷密度相对较低,硬度居中,属于性价比较高的结构陶瓷,因此也是目前国内应用最广的防弹陶瓷;碳化硼陶瓷在这几种陶瓷中密度最低,硬度最高,但同时其对加工工艺的要求也很高,需要高温高压烧结,因而成本也是这3种陶瓷中最高的㊂1氧化铝防弹陶瓷及烧结工艺1.1性能特点氧化铝(A l u m i n i u m O x i d e)分子式为A l2O3,白色固体,最为常见晶态有α-A l2O3㊁β-A l2O3及γ-A l2O3,其中α-A l2O3结构最稳定(又称刚玉),在1 300ħ以上的高温时其它相几乎完全转化为α-A l2O3㊂氧化铝密度3.88~3.92g/c m3[3],熔点为2 054ħ,沸点为2980ħ,高温下可电离的离子晶体,工业氧化铝是由铝矾土(A l2O3㊃3H2O)和硬水铝石制备的㊂氧化铝是所有氧化物当中强度最大㊁硬度最高的,同时具有良好的抗氧化性和化学惰性㊂氧化铝作*作者简介:罗娟(1993-),硕士,工程师;主要从事先进陶瓷及复合材料的研究工作㊂为防弹领域的第一代陶瓷,比相同防弹能力同面积的装甲钢重量轻40%㊂氧化铝烧结制品因其表面光洁㊁尺寸稳定㊁价格低廉,被广泛应用于各类装甲车辆和军警防弹服等㊂1.2生产现状国内最大氧化铝防弹陶瓷生产厂家是河南济源兄弟材料有限公司,其生产的氧化铝防弹陶瓷选用硬度极高的α-氧化铝粉为原料,采用先进双面压机成形㊁自动化窑炉烧结,颜色一致㊁尺寸公差小,且产品具有硬度高㊁密度适中㊁防弹能力强等优势,具备年产1000 t以上氧化铝陶瓷的规模,产品远销俄罗斯㊁东欧等世界各地,在特种陶瓷行业内享有盛誉㊂但因A l2O3具有相对较高的密度㊁偏低的硬度和断裂韧性,故使其抗弹性能较低㊂1.3烧结工艺氧化铝防弹陶瓷主要以无压烧结和热压烧结为主㊂无压烧结高纯氧化铝陶瓷通常需要在高于1600ħ才能烧结致密,较高的烧结温度可能会促使氧化铝晶体异常长大,烧结体致密化程度降低,从而会影响高纯氧化铝陶瓷的性能㊂因此工业上通过减小粉体颗粒的平均尺寸,添加适当的添加剂,结合合理的成形及烧结方法等通常可使氧化铝陶瓷的烧结温度降低至1 400ħ左右[4],通过调节工艺及配方可得到相对密度大于99%㊁抗弯强度在545M P a㊁晶粒尺寸在2~3μm 的氧化铝陶瓷[5]㊂热压烧结通过在模具上下两面同时加压进行烧结㊂由于烧结时除了温度动力之外,还增加了压力动力(10~50M P a),因此大大降低烧结难度,致密化程度高㊂同时因为特定的外界压力使得晶体的生长受到限制,得到的晶粒细小均匀,使得力学性能大大提高[6]㊂J oR o y等[7]在1600ħ㊁压力10M P a保温10 m i n得到致密度大于99%的氧化铝陶瓷㊁且温度越高,晶粒尺寸越大㊂2碳化硅陶瓷防弹陶瓷及烧结工艺2.1性能特点碳化硅(S i l i c o nC a r b i d e)分子式为S i C,又名金钢砂或耐火砂,工业中常用的碳化硅主要存在2种S i C 的晶体结构,分别为α-S i C及β-S i C㊂α-S i C属于六方晶系(H),为高温稳定型;β-S i C属于立方晶系,属于低温稳定型㊂S i C密度为3.16~3.217g/c m3,共价键含量约为88%,具有超高的硬度㊁熔点高㊁常压下高达2830ħ,产物为S i C3㊁S i2C㊁S i[8]㊂此外其具有热稳定性好㊁高温强度高㊁热膨胀系数小㊁热导率大以及抗热震和耐化学腐蚀性好等优异特点㊂碳化硅的分子结构和特性决定了其韧性较低的特点,当受到子弹撞击的时候,其超高的强度完全可以抵抗巨大的子弹动能,并能瞬间将子弹击碎,但是其韧性低的特点会使其在受到撞击的瞬间发生龟裂甚至碎裂成片,这使得碳化硅陶瓷板只能作为一次性插板使用,通常是不可以抵御连续多次射击的㊂碳化硅陶瓷防弹片如图1所示㊂图1陶瓷防弹片2.2生产现状表1不同单位制备碳化硅陶瓷性能对比浙江鑫宏特种材料有限公司潍坊六合新材料有限公司郑州市立新实业有限公司密度(g/c m3)3.10~3.173.10ȡ3.08硬度(k g f/mm3)ȡ28002600ȡ2200抗弯强度(M P a)ȡ380400ȡ400压缩强度(M P a)ȡ27002200ȡ2200断裂韧性(M P a㊃m1/2)34-碳化硅陶瓷装甲在英国人乔巴姆发明以来,由碳化硅陶瓷面板与先进的复合材料背板组成的防弹陶瓷复合装甲,价格低㊁质量轻,可减轻质量60%以上,被广泛用于防弹装甲中,如车辆㊁舰船的防护以及民用保险柜㊁运钞车的防护中㊂此外,整体式碳化硅异形件:整体式碳化硅多曲面防弹插板㊁整体烧结碳化硅陶瓷防弹头盔等装甲材料中间体不断出现,为单兵防护复合装甲的应用研究提供了新方向的同时,也面临着成形工艺复杂㊁烧结困难㊁成本高及提高稳定性等问题,尚待进一步研究㊂国内不同单位制备碳化硅防弹陶瓷性能对比,如表1所示,可以看出其抗弯强度大于380 M P a,而制备的陶瓷硬度越高时,断裂韧性就越低㊂2.3烧结工艺工业用烧结碳化硅陶瓷主要有无压烧结㊁反应烧结㊁热压烧结㊁放电等离子烧结(S P S)㊁重结晶烧结等工艺制备,而防弹陶瓷主要以前3种为主㊂无压烧结也可称为常压烧结,无压烧结S i C陶瓷是将高纯㊁粒径小于0.5μm碳化硅微粉加入少量的烧结助剂,如硼㊁碳等,在真空及氩气保护气氛中,1950 ~2100ħ高温下烧结,所得制品几乎完全致密,具有优良力学性能的陶瓷材料㊂反应烧结(自结合制备法)是将原粉和添加剂混合高温下热解制备出多孔的碳化硅素坯[9],用硅作熔渗剂进行埋粉处理,加热至硅的熔点以上约1450~1470ħ,熔融的S i通过毛细管作用渗入坯体内部与C反应生成S i C,在素坯中S i C相原位生成的碳化硅和游离硅填充素坯中的剩余气孔,从而得到高致密性的陶瓷材料[10]㊂利用反应烧结制备碳化硅复合陶瓷时其体积收缩率相比无压烧结低很多,通常不会超过3%,这样的优势在很大程度上提高了反应烧结碳化硅复合材料制品的尺寸精度㊂热压烧结特殊的同时加压加热手段使得热压烧结制品性能相对更优异㊂针对不同的碳化硅材料设计,合理的调节加压压力及温度可以得到理想的制品,但对于工业化生产,其制备成本太高,且由于工艺的特殊性也限制了热压烧结制品的形状,因此严重制约了工业化生产㊂3碳化硼防弹陶瓷及烧结工艺3.1性能特点碳化硼(B o r o nC a r b i d e)分子式B4C,俗称黑钻石,工业制备的碳化硼粉末为灰黑色,含碳量从8%~ 20%,碳化硼是强共价键化合物,共价键高达93.9%,因而硬度高㊁高温稳定性以及化学稳定性好,是继金刚石㊁立方氮化硼㊁富勒烯化合物和钻石整体纤管后的第五种已知最硬的物质;碳化硼密度很小,仅为2.52g/ c m3,是陶瓷材料中质量最轻的,是钢铁的1/3;其弹性模量高,为450G P a;熔点高,约为2447ħ,这些特性使B4C陶瓷在航天航空领域广泛应用,成为抗高速穿甲弹和硬质钢芯子弹的装甲材料[11]㊂3.2生产现状20世纪60年代,碳化硼陶瓷最早被用于防弹背心材料及飞行员座椅上,之后被用于制备防弹陶瓷复合装甲,在70年代后被西方国家用在装甲车㊁坦克及军机中㊂21世纪以来,军事领域装备持续更新,对防弹装备的要求也更加苛刻,传统的单相陶瓷已经不能满足现实军事需求,因此,发展多元化㊁复合化㊁功能化防弹陶瓷至关重要㊂目前,A l2O3基抗弹陶瓷已用于 502工程及 212工程 ,但在战车车体侧面等部位采用等厚的高性能碳化硼陶瓷复合装甲比A l2O3基防弹陶瓷质量减轻15%~20%,其抵抗冲击能力也提高㊂因此新世纪武器装备对高性能㊁低成本碳化硼防弹陶瓷提出了迫切需求㊂东北大学茹洪强教授也指出碳化硼防弹陶瓷存在巨大的市场缺口,其所在团队开发出一种层状复合碳化硼陶瓷材料的制备技术,揭示了碳化硼陶瓷复合材料组织与性能的调控机制㊂因而,开展高性能㊁低成本碳化硼防弹陶瓷材料的研制和应用,可大大提高相关武器装备的使用性能,具有显著的军事效益和经济效益㊂碳化硼防弹陶瓷材料应用方向为:重点装备工程㊁未来主战坦克㊁步兵战车﹑空投空降车等轻型装甲车辆以及武装直升机腹板㊁船艇上层建筑的装甲防护㊂而要制备高性能碳化硼防弹陶瓷需要从烧结温度的降低㊁强度和断裂韧性的提高和抗氧化行为的改善3个方面解决㊂3.3烧结工艺碳化硼烧结方法主要有无压烧结㊁热压和热等静压㊂常压烧结碳化硼未添加烧结助剂烧结温度高(2 250~2280ħ),接近碳化硼的熔点(2400ħ),且对粉料要求高(粒度小于3μm)㊂烧结助剂可分为金属和无机非金属2大类㊂添加S i㊁A l㊁M g㊁T i B2㊁G r B2㊁S i C㊁B e2C以及S i C+A l㊁B+C㊁B+S i+W2B5等在温度较高(2150~2250ħ)烧结时有助于提高致密度㊂以少量碳为烧结助剂,不引入除碳㊁硼以外的第三元素,较加入第三元素(如S i㊁A l㊁M g㊁T i㊁F㊁N i等)所得到的碳化硼陶瓷性能稳定,故而受到特别的重视㊂热压烧结碳化硼工业上主要制备形状简单的碳化硼制品,在真空和惰性气氛中,温度为2050~2100ħ㊁压力为30~40M P a㊁高强石墨模具㊁保温保压15~45m i n可得到密度大于99%的制品㊂热压条件的控制直接影响了制品的密度㊁孔隙度和微观结构㊂采用热等静压可在1727ħ左右制度出高密度的碳化硼陶瓷㊂微波烧结㊁反应烧结㊁爆炸成形在碳化硼烧结中也有应用㊂4总结与展望当前军事领域主要使用3种装甲陶瓷材料性能进形对比,如表2所示㊂表2典型防弹陶瓷的性能对比密度(g㊃c m-3)弹性模量(G P a)努氏硬度断裂韧性(M P a㊃m1/2)价格/(元㊃k g-1)碳化硅3.20350~45025004.0~6.4350~400碳化硼2.5040029002.8~4.3700~800氧化铝3.5035018002.8~4.570~80由表2可以看出,这3种陶瓷均为高弹性模量的材料,但断裂韧性普遍较低,且碳化硅和碳化硼材料价格为氧化铝材料的近乎10倍㊂而现代科技的发展对防弹陶瓷的功能性与经济性提出了要求:多功能㊁高性能㊁轻质㊁低成本和安全性㊂因此,专家学者们近年来希望通过微观调节包括多元陶瓷体系复合㊁功能梯度陶瓷㊁层状结构设计等来实现陶瓷的强韧化㊁轻量化和经济化,并且这样的护甲相对于如今的装甲重量轻,更好地提高了作战单位的机动性能㊂功能梯度陶瓷即通过微观设计组分材料性能呈规律性变化㊂比如硼化钛与金属钛以及氧化铝㊁碳化硅㊁碳化硼㊁氮化硅与金属铝等金属/陶瓷复合体系,性能沿厚度位置呈梯度变化,即制备出从高硬度过渡到高韧性防弹陶瓷㊂纳米复相陶瓷是将亚微米级或纳米级分散粒子添加到基体陶瓷中构成的复相陶瓷㊂如S i C-S i3N4-A l2O3㊁B4C-S i C等,对陶瓷的硬度㊁韧性和强度有一定的提高㊂据报道,西方国家正在研究将纳米级粉体烧结制备出晶粒尺寸几十纳米的陶瓷,实现材料强韧化,先进陶瓷装甲有望在这方面实现大的突破㊂透明陶瓷具有代表的是单晶氧化铝㊁氮氧化铝和镁铝尖晶石类陶瓷,不仅强度硬度高,且光学性能优异,在单兵防弹面罩㊁导弹探测窗口㊁车辆观察窗㊁潜艇潜望镜等军事装备上加以应用㊂且制造成本低,对工件形状限制低,工艺简单,众多世界军事强国已将透明陶瓷列为21世纪重点发展的光功能透明材料之一㊂目前国内关于防弹陶瓷的的生产单位中碳化硅和碳化硼防弹居多,而氧化铝陶瓷则很少见㊂而3D打印技术的不断提升和完善,碳化硅㊁碳化硼及氧化铝陶瓷的3D打印加工制备有了突破性进展,极大地推动了其在防弹装甲领域的广泛应用㊂参考文献[1] L i uG W,N i CY,X i a oQ W,e t a l.P r e p a r a t i o n a n d i n-t e r f a c e s t r u c t u r e s o fm e t a l-e n c a s e dS i Cc o m p o s i t e a r m o r sw i t h i n t e r p e n e t r a t i n g s t r u c t u r e[J].R a r e M e t a l M a t e r i a l sa n d E n g i-n e e r i n g,2011,40(12):2076-2079.[2] M v s k iE.B a l l i s t i c p e r f o r m a n c eo f a r m o u r c e r a m i c s:I n f l u e n c e o f d e s i g na n ds t r u c t u r e.P a r t1[J].C e r a m i c s I n t e r n a-t i o n a 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C陶瓷的研究进展[J].全国性建材科技期刊陶瓷,2008(9):13-17.[10]戴培赟,周平,王泌宝,等.碳化硅致密陶瓷材料研究进展[J].中国陶瓷,2012,48(4):1-6+26.[11] P G K a r a n d i k a r,G E v a n s,S W o n g,e t a l.Ar e v i e wo fc e r a m i c sf o ra r m o r a p p l i c a t i o n s[J].Ad v a n ce si n C e r a m i c A r-m o r,2009,29,163-175.。

国家发改委版-xxxx年陶瓷行业风险分析报告 ()

摘要本报告所分析的陶瓷制品制造行业是指《国民经济行业分类》(GB/T4754-2002)中的陶瓷制品制造，行业代码为315。

按照国民经济分类标准，陶瓷制品制造业业包括卫生陶瓷制品制造、特种陶瓷制品制造、日用陶瓷制品制造、园林、陈设艺术及其他陶瓷制品制造等4个子行业，见下表。

表1陶瓷制品制造行业子行业分类行业及代码子行业及代码行业描述315陶瓷制品制造3151卫生陶瓷制品制造指卫生和清洁盥洗用的陶瓷用具的生产。

3152特种陶瓷制品制造指专为工业、农业、实验室等领域的各种特定用途和要求，采用特殊生产工艺制造陶瓷制品的生产活动。

3153日用陶瓷制品制造指以粘土、瓷石、长石、石英等为原料，经破碎、制泥、成型、烧炼等工艺制成，主要供日常生活用的各种瓷器、炻器、陶器等陶瓷制品的制造。

3159园林、陈设艺术及其他陶瓷制品制造指以石英、长石、瓷土等为原料，经制胎、施釉、装饰、烧成等工艺制成的，具有艺术造型或花纹、图案等，主要供陈设、观赏或装饰用的纯艺术欣赏陶瓷制品和以欣赏为主的陶瓷陈列品、实用品的制造，以及其他未列明的陶瓷制品的制造。

数据来源：国家统计局一、行业发展环境2009年我国GDP增长8.7%，全年国内产总值335353亿元。

规模以上工业增加值逐季回升，整体比上年增长11%。

其中，一季度增长5.1%，二季度增长9.1%，三季度增长12.4%，四季度增长18%，工业生产逐季回升，实现利润由大幅下降转为增长。

数据来源：国家统计局图12005-2009年国内工业增加值及其增长速度二、行业供需分析及预测（一）供给分析国家统计局数据显示，2009年陶瓷行业累计完成工业总产值1241.33亿元，同比增长17.60%；增长率比2008年回落了7.72个百分点。

表22005-2009年陶瓷制品制造行业工业总产值单位：亿元，%工业总产值增长率2005 662.92 24.222006 712.92 27.12 2007.1-11 872.87 33.892008.1-11 1085.54 25.322009.1-11 1241.33 17.60 数据来源：国家统计局数据来源：国家统计局图22005-2009年陶瓷制品制造行业工业总产值变化趋势（二）需求分析2005年以来，陶瓷行业销售收入逐年上升，增速在2007年达到最高点，之后总体呈现逐年放缓的趋势。

特种陶瓷概述

特种陶瓷概述摘要本文主要叙述了国内特种陶瓷市场发展和生产现状，讲述了相关的制备方法和最新的相关技术前沿工艺，最后展望了特种陶瓷未来的发展趋势。

关键词特种陶瓷；市场现状；制备工艺；发展规模前言特种陶瓷也称为先进陶瓷、新型陶瓷、高性能陶瓷等，突破了传统陶瓷以黏土为主要原料的界限，主要以氧化物、炭化物、氮化物、硅化物等为主要原料，有时还可以与金属进行复合形成陶瓷金属复合材料，是一种采用现代材料工艺制备的，具有独特和优异性能的陶瓷材料。

已成为现代高性能复合材料的一个研究热点。

特种陶瓷于二十世纪发展起来，在近二、三十年内，新产品不断涌现，在现代工业技术，特别是在高技术、新技术领域中的地位日趋重要。

许多科学家预言：特种陶瓷在二十一世纪的科学技术发展中，必将占据十分重要的地位。

特种陶瓷不同的化学组成和组织结构决定了它不同的特殊性质和功能，可作为工程结构材料和功能材料应用于机械、电子、化工、冶炼、能源、医学、激光、核反应、宇航等领域。

一些经济发达国家，特别是日本、美国和西欧国家，为了加速新技术革命，为新型产业的发展奠定物质基础，投入大量人力、物力和财力研究开发特种陶瓷，因此，特种陶瓷的发展十分迅速，在技术上也有很大突破。

1.发展现状1.1市场情况：与20年前相比，目前我国特陶行业结构变化巨大，私营企业、外资企业的数量和比重迅猛增加，特别是外资企业增长势头迅猛，约占我国全部特陶企业的10%左右。

当前在电子陶瓷行业中，股份制和三资企业市场竞争力最强。

我国特陶市场的开放和市场规模的潜力，吸引许多国外企业纷纷进入，投资不断增加，规模逐步扩大，其投资模式已从最初的产品输入（经销产品）到生产输入（投资设厂），再到应用研究输入（设立实验室），对我国本土特陶企业带来巨大挑战。

1995年我国特种陶瓷产品销售额80亿元人民币（约合10亿美元），其中电子陶瓷约占70%，约56亿元；结构陶瓷占30%，约为24亿元。

相当于日本的1/9、美国的1/5，与欧洲的市场规模相当。