功能陶瓷材料与器件
上QQ阅读APP看书,第一时间看更新

1.4 功能陶瓷材料发展前景展望

功能陶瓷及其器件是移动通信、计算机、自动化控制、数字家电等整机设备的基础,是现代科学技术的一个先行领域,其发展水平直接影响着整机设备的发展。随着世界经济与科技水平提高,智能手机、笔记本式计算机、数码产品、穿戴式设备等消费电子市场需求旺盛,对电容器、滤波器、天线、传感器、电阻器、微驱动器等功能陶瓷及器件的需求越来越大。以片式多层陶瓷电容器(MLCC)为例,单台笔记本式计算机MLCC用量为350~800颗,单台液晶(LCDTV)用量为500~750颗,单部手机MLCC用量为100~300颗。随着产品的升级,单机用量将呈现上升趋势,元件尺寸和性能要求越来越高,如一部智能手机上搭载约700个MLCC,微型、超微型、高频、高精度MLCC将成为4G/LTE智能手机方案选型的首选。在宽带无线移动通信、下一代网络关键技术与服务、数字化和智能化设计制造、流程工业的自动化及装备、高清晰度大屏幕平板显示等重大技术发展的推动下,功能陶瓷及器件必将带来广阔的发展空间和新一轮的技术革新。

近年来,功能陶瓷成为国际上最具活力的陶瓷行业,世界各国对功能陶瓷及器件研究异常活跃。美国将功能陶瓷列为精细陶瓷工业发展重点之一,已在MLCC瓷粉、高频或超高频MLCC、高压MLCC、LTCC膜带等功能陶瓷及器件研制与生产占主导地位,基本垄断国防军工所需功能陶瓷及器件市场。日本近年来一直将功能陶瓷及器件看作是决定未来竞争力前途的高科技产业,不断加大投资力度,其生产的MLCC、微波陶瓷器件、敏感陶瓷元件已占国际电子消费市场主要份额;日本正在试验高性能陶瓷电池,它采用固态陶瓷材料代替酸性电解液,质量较传统电池减轻三分之二,且污染小,尤其适用于汽车及航空航天工业需要。欧盟各国也在功能陶瓷及其器件方面不断加大投资力度,研究主要集中在无铅压电陶瓷、微波介质陶瓷及器件、LTCC技术等方面。今后,国际的功能陶瓷及其器件总体将向高频化、片式化、微型化、薄型化、低功耗、响应速度快、高精度、高功率、多功能、组件化、复合化、模块化、智能化、安全化和绿色化等方向发展。

我国对功能陶瓷及其器件发展高度关注。《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》明确将“新一代信息功能材料及器件”“军工配套关键材料及工程化”列为重点领域和优先主题,“新材料”列为前沿技术,功能陶瓷及其器件是其重要组成部分。我国在国家重点基础研究发展计划(973计划)、国家高技术研究发展计划(863计划)、国家自然科学基金、工信部电子信息产业发展专项资金等项目支持下,在电容器陶瓷及MLCC、微波介质陶瓷及器件、功能陶瓷低温共烧、陶瓷器件多层化与片式化等研制与产业化方面取得显著的成效,已具备良好的研究及产业基础。随着我国移动通信、全球定位系统、无线技术、自动化控制、新能源、新材料等产业的快速发展,可以预见,今后10~20年内,我国功能陶瓷及器件产业必将再上一个新台阶。