或者你不曾想過，陶瓷有可能通過改造成為用作火箭、衛(wèi)星的部件材料。而中國科學院上海硅酸鹽研究所就作了這方面的嘗試，而且成功應(yīng)用。

　　理財周報材料科學實驗室研究員 謝達斐/撰述

　　 說起陶瓷，我們都會想到那是一種“美好卻脆弱”的藝術(shù)品，但是它那易碎的缺陷只能決定了“只可遠觀不可褻玩”。不過，如果陶瓷中加入了一種新材料——陶瓷基復(fù)合材料，這種材料可以提高陶瓷的韌性和可靠性，改善陶瓷易碎的致命缺陷。

　　 在理財周報材料科學實驗室的數(shù)據(jù)里，涉足陶瓷基復(fù)合材料的公司主要有三家，分別是方興科技(18.57, -0.07, -0.38%)（600552.SH）、光韻達(19.180, 1.73, 9.91%)（300227.SZ）以及國創(chuàng)能源(4.44, 0.05, 1.14%)（600145.SH），總市值8.63億元。三家公司2012年凈利潤同比增長率均有所增長，其中，方興科技2012年凈利潤更有108%的同比增長率，業(yè)績突出。

　　陶瓷基復(fù)合材料技術(shù)持平國際水平

　　 那這種可以改變陶瓷脆性的新材料——陶瓷基復(fù)合材料究竟是什么呢？

　　 一般給出的書面解釋是這樣的，陶瓷基復(fù)合材料是以陶瓷為基體與各種纖維復(fù)合的一類復(fù)合材料。

　　 陶瓷基體和高性能纖維可以“相生互補”。

　　 陶瓷基體可為氮化硅、碳化硅等高溫結(jié)構(gòu)陶瓷，這些先進陶瓷具有耐高溫、高強度和剛度、相對重量較輕、抗腐蝕等優(yōu)異性能，而其致命的弱點是具有脆性，處于應(yīng)力狀態(tài)時，會產(chǎn)生裂紋，甚至斷裂導致材料失效。而采用高強度、高彈性的纖維與基體復(fù)合，則是提高陶瓷韌性和可靠性的一個有效的方法。纖維能阻止裂紋的擴展，從而得到有優(yōu)良韌性的纖維增強陶瓷基復(fù)合材料。

　　 陶瓷基復(fù)合材料具有優(yōu)異的耐高溫性能，主要用作高溫及耐磨制品，在新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”重點產(chǎn)品目錄中，核心材料主要是中低體分碳化硅鋁復(fù)合材料和高體分碳化硅鋁封裝材料，其下游運用領(lǐng)域主要是汽車和電子行業(yè)。

　　 在航空航天、新能源等領(lǐng)域，高性能陶瓷基復(fù)合材料具有重要的應(yīng)用價值，是新材料研究的重要方向，是開發(fā)相關(guān)技術(shù)的重要材料基礎(chǔ)，現(xiàn)在中國航天飛行器已經(jīng)廣泛應(yīng)用高性能陶瓷基復(fù)合材料。

　　 目前，在法國，已將長纖維增強碳化硅復(fù)合材料應(yīng)用于制造高速列車的制動件，2010年，通用電氣公司(GE)于11月10日在F414改進型發(fā)動機上進行了陶瓷基復(fù)合材料(CMC)渦輪轉(zhuǎn)子葉片的關(guān)鍵性試驗。在轉(zhuǎn)子葉片方面，CMC材料在下一代寬體客機發(fā)動機上的應(yīng)用更具吸引力，例如波音777的動力GE90發(fā)動機的替代產(chǎn)品。應(yīng)用CMC最關(guān)鍵的受 益在于重量的降低，不僅材料本身比金屬合金材料輕，同時也能減少冷卻系統(tǒng)的重量。

　　 或者你不曾想過，陶瓷有可能通過改造成為用作火箭、衛(wèi)星的部件材料。而據(jù)悉，中國科學院上海硅酸鹽研究所研究員董紹明及其團隊就作了這方面的嘗試，而且成功應(yīng)用。

　　 可以說，國內(nèi)的陶瓷基復(fù)合材料研發(fā)水平已經(jīng)可以和國際持平。

　　 此前據(jù)有關(guān)媒體報道，國家發(fā)改委作出批復(fù)，西北工業(yè)大學無人機系統(tǒng)國家工程研究中心、陶瓷基復(fù)合材料制造技術(shù)國家工程研究中心雙雙獲國家發(fā)改委立項，批準籌建。

　　 在國內(nèi)，新材料的研發(fā)往往依靠產(chǎn)學研推動。

　　 西工大在陶瓷基復(fù)合材料研制技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)已躋身國際先進行列。由西安鑫垚陶瓷復(fù)合材料有限公司牽頭建設(shè)的陶瓷基復(fù)合材料制造技術(shù)國家工程研究中心，將重點開展自愈合陶瓷基復(fù)合材料、超高溫耐燒蝕陶瓷基復(fù)合材料、結(jié)構(gòu)功能一體化陶瓷基復(fù)合材料、耐磨損陶瓷基復(fù)合材料等陶瓷基復(fù)合材料的研發(fā)、推廣和應(yīng)用。再者，哈爾濱工程大學、哈爾濱工業(yè)大學和牡丹江金剛鉆碳化硼有限公司承擔的“碳化硼陶瓷基復(fù)合材料系列產(chǎn)品開發(fā)與應(yīng)用研究”項目經(jīng)鑒定委員會專家認為在碳化硼復(fù)合材料產(chǎn)品領(lǐng)域已達到國際先進水平。

　　3D打印轉(zhuǎn)型“幾家歡樂幾家愁”

　　 在三家涉足陶瓷基復(fù)合材料的公司當中，方興科技2012年凈利潤增長108%，業(yè)績增長突出。一是源于年內(nèi)新增中恒公司40%股權(quán)，中恒由控股子公司變成全資子公司，2011年中恒凈利潤1.13億，占到公司合并凈利潤1.23億的90%。該公司新材料的營業(yè)利潤率同比增長28%，比上年增加了8.4個百分點。

　　 該公司于2011年6月30日完成了重大資產(chǎn)置換，置換后公司原有的浮法玻璃業(yè)務(wù)置出，公司新增加電熔氧化鋯、硅酸鋯、球形石英粉等新材料業(yè)務(wù)，其下游為陶瓷行業(yè)、耐火材料行業(yè)及電子行業(yè)。

　　 目前，全國各類鋯化合物的生產(chǎn)企業(yè)有上百家，其中氧化鋯生產(chǎn)企業(yè)有20多家，硅酸鋯生產(chǎn)企業(yè)有100多家，市場化程度較高，市場比較分散。鋯化合物行業(yè)具備規(guī)模生產(chǎn)能力的企業(yè)主要集中在安徽及沿海地區(qū)，包括山東、廣東、福建、江蘇和浙江。

　　 方興科技由于與原材料供應(yīng)商 ILUKA的良好關(guān)系，而在市場競爭中居于優(yōu)勢地位。目前公司擁有電容氧化鋯產(chǎn)能約21000噸，其中7000 噸剛投產(chǎn)（實際有效產(chǎn)能為1.5萬噸），目前進度為40%。從公司依然有很大一部分鋯英砂銷售業(yè)務(wù)表明公司的電容氧化鋯產(chǎn)能的提升不會受到原料的限制，而其下游陶瓷領(lǐng)域需求的穩(wěn)定增長和對化學鋯的逐步替代也為其產(chǎn)能提升帶來需求支撐。

　　 長江證券(8.45, -0.03, -0.35%)分析師劉元瑞對該公司的發(fā)展趨勢看好，認為隨著技術(shù)發(fā)展致純度提高，高純（超細）電熔氧化鋯代替化學鋯進軍高端市場成為趨勢，納米氧化鋯在特種陶瓷、生物陶瓷等領(lǐng)域會有非常重要的應(yīng)用。

　　 相比之下，光韻達（300227.SZ）業(yè)績比較暗淡。

　　 據(jù)年報顯示，該公司2012年凈利潤同比下降13.5%。其2012年成立的東莞光韻達光電科技有限公司，經(jīng)營范圍包括陶瓷元器件，但是2013年1－6月實現(xiàn)營業(yè)收入5,151,586.26元、東莞光韻達公司凈利潤虧損23.8萬元。

　　 同樣追捧“3D打印”概念之下的光韻達，由于“3D打印”因加工裝備及加工材料昂貴、加工材料可選范圍狹小、部分產(chǎn)品性能指標與傳統(tǒng)加工手段還有一定的差距，使得該技術(shù)尚不能作為批量生產(chǎn)技術(shù)手段普及應(yīng)用。

　　 而該公司目前對3D打印技術(shù)的研究處于初級階段，很多應(yīng)用都在探索之中，技術(shù)上還有不確定性，因此“3D打印”能達到大規(guī)模商用且為公司帶來收益還有待時日。