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航空航天技術論文范文1

論文關鍵詞：原創(chuàng)性，高新技術產(chǎn)業(yè)，影響因素

 

1 原創(chuàng)性高新技術產(chǎn)業(yè)及其界定與測量

原創(chuàng)性高新技術產(chǎn)業(yè)是指采用新技術而形成的相同或相近高新技術企業(yè)群體，或者是圍繞高新技術而生成的新興的企業(yè)群體，其中所采用的新技術是一種根本性創(chuàng)新。國內(nèi)外文獻研究創(chuàng)新較早,但將原始創(chuàng)新與高新技術產(chǎn)業(yè)結合起來分析原創(chuàng)性高新技術產(chǎn)業(yè)的文獻很少，缺乏系統(tǒng)的研究。

我國的高新技術范圍共11項，涉及電子與信息技術、生物工程和新醫(yī)藥技術、新材料及應用技術、先進制造技術、航空航天技術、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術、新能源與高效節(jié)能技術、環(huán)境保護新技術、海洋工程技術、核應用技術及其他在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造中應用的新工藝、新技術。在高新技術產(chǎn)業(yè)中要確定哪些是屬于原創(chuàng)性的，有一定難度。筆者根據(jù)國家的有關規(guī)定和相關學者的研究主要認為有四大主要衡量指標：核心自主知識產(chǎn)權、科技成果轉(zhuǎn)化能力、研究開發(fā)的組織管理水平和成長性指標管理論文，并且占有的權重應分別是0.3、0.3、0.2和0.2.

其中核心自主知識產(chǎn)權主要是指產(chǎn)業(yè)內(nèi)企業(yè)擁有的專利、軟件著作權、集成電路布圖設計專有權、植物新品種等核心自主知識產(chǎn)權的數(shù)量（不含商標）；科技成果轉(zhuǎn)化能力，主要是最近3年內(nèi)科技成果轉(zhuǎn)化的年平均數(shù)；研究開發(fā)的組織管理水平包括：（1）制定了研究開發(fā)項目立項報告;（2）建立了研發(fā)投入核算體系；（3）開展了產(chǎn)學研合作的研發(fā)活動；（4）設有研發(fā)機構并具備相應的設施和設備；（5）建立了研發(fā)人員的績效考核獎勵制度中國期刊全文數(shù)據(jù)庫。成長性指標主要有總資產(chǎn)增長率和銷售增長率，具體計算方法如下：總資產(chǎn)增長率＝1/2（第二年總資產(chǎn)額÷第一年總資產(chǎn)額＋第三年總資產(chǎn)額÷第二年總資產(chǎn)額）－1；銷售增長率＝1/2（第二年銷售額÷第一年銷售額＋第三年銷售額÷第二年銷售額）－1。經(jīng)過上述篩選，本文選擇了醫(yī)藥、航空航天、通信設備制造、電子計算機及辦公設備、醫(yī)療設備及儀器儀表5個行業(yè)的樣本。

2 原創(chuàng)性高技術產(chǎn)業(yè)成長影響因素模型

對原創(chuàng)性高技術產(chǎn)業(yè)成長演化及其影響因素進行實證分析的第一步是建立模型。本文認為原創(chuàng)性高技術產(chǎn)業(yè)成長主要受創(chuàng)新資本投入和人力資本投入的影響，據(jù)此將主導性高技術產(chǎn)業(yè)成長的評價模型表示如下:

Y=LαKβ

其中Y表示產(chǎn)業(yè)成長，L表示創(chuàng)新的人力資本投入，K表示投入的創(chuàng)新資本，α和β表示人力投入和資本投入對產(chǎn)業(yè)成長的影響。

對上式兩邊先取對數(shù)后求導，得出:

(dy/dt)/Y=α(dL/dt)/L+β(dK/dt)/K

α——人力投入的影響系數(shù);

β——創(chuàng)新資本投入的影響系數(shù);

三、原創(chuàng)新高新技術產(chǎn)業(yè)成長影響因素的實證分析

（一）數(shù)據(jù)來源與處理

1.數(shù)據(jù)來源及處理

實證分析的一項前提性基礎工作就是數(shù)據(jù)的分析與整理。根據(jù)中國現(xiàn)有統(tǒng)計資料的情況，在己經(jīng)公開出版的文獻資料中，幾乎沒有完整的適合我們要求的數(shù)據(jù)資料。因此，現(xiàn)有的統(tǒng)計資料的實際情況決定了模型所需要的數(shù)據(jù)只有通過適當?shù)臄?shù)據(jù)處理的方式才能獲得。本文所取原始數(shù)據(jù)來源于《中國統(tǒng)計年鑒》、《中國高技術產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計年鑒》和科技部網(wǎng)站。

（二）原創(chuàng)性高新技術產(chǎn)業(yè)的描述性統(tǒng)計數(shù)據(jù)

原創(chuàng)性高技術產(chǎn)業(yè)的新產(chǎn)品銷售收入保持持續(xù)增長趨勢，1995年一2009年高技術產(chǎn)業(yè)的新產(chǎn)品銷售收入均基本處于上升趨勢管理論文，新產(chǎn)品銷售收入的提升說明產(chǎn)業(yè)附加值、產(chǎn)業(yè)技術水平不斷提高，產(chǎn)業(yè)不斷成長，見下表1。

表 1 原創(chuàng)新高新技術產(chǎn)業(yè)新產(chǎn)品銷售收入（單位：億元）

 

年份

行業(yè)

1995

2000

2005

2006

2007

2008

2009

醫(yī)藥

61.53

170.26

469.36

569.92

712.69

948.91

1248.32

航空航天

59.01

81.33

337.35

305.04

379.13

472.98

272.17

通信設備制造

350.18

1630.81

3852.04

4173.48

6013.02

6759.08

8232.77

電子計算機及辦公設備

36.64

537.00

2070.09

2963.11

2814.74

4227.74

2253.12

醫(yī)療設備及儀器儀表

31.00

64.42

185.82

237.31

383.65

航空航天技術論文范文2

作為最早實現(xiàn)載人航天的國家，俄羅斯早在上世紀90年代就已經(jīng)開展了新一代載人飛船的研制工作。當時，設計于上世紀60年代的“聯(lián)盟”飛船已經(jīng)使用了30余年，期間雖然經(jīng)過不斷地功能拓展，性能有所提升，但畢竟設計較早，升級空間所剩無幾，已經(jīng)不能很好地適應載人航天領域的新要求。俄羅斯新一代飛船設計要求能夠替換“聯(lián)盟”飛船作為國際空間站的天地往返運輸載具以及緊急救生飛船。由于國際空間站當時設計的常駐成員組人數(shù)為6人，因此新飛船的載員人數(shù)也從“聯(lián)盟”飛船的3人提升到了6人。為了降低成本，還要求飛船的返回艙段具有可重復使用的能力。俄能源火箭航天集團根據(jù)這些要求設計了“快帆”（Kliper）飛船。返回艙段采用升力體布局，擁有兩種構型：一種是純升力體布局，再入時在大氣層內(nèi)可以進行有限的機動，最后利用降落傘減速著陸，這種構型主要作為空間站的緊急救生飛船來使用，發(fā)射后長期停靠在空間站上；另一種是升力體布局加上機翼，可在大氣層內(nèi)機動，返回載入之后像航天飛機一樣滑翔降落在跑道上，這一構型主要用來實現(xiàn)天地往返運輸任務。由于整個項目技術復雜，研制難度大，再加上缺乏資金，項目最終在2006年宣布失敗，俄羅斯轉(zhuǎn)而開發(fā)PPTS載人飛船。

PPTS飛船也被稱作“羅斯”（Rus）號飛船，由能源火箭航天集團進行研制，也以替換“聯(lián)盟”飛船為研制目標，既可以往返于地面與近地軌道，也可以支持月球以及載人深空探測，能夠適應第二宇宙速度再入，載員數(shù)量4～6人。PPTS放棄了“聯(lián)盟”飛船使用了半個世紀的“軌道-返回-服務”經(jīng)典三艙布局，轉(zhuǎn)而選擇“返回艙-服務艙”兩艙布局。飛船也不再采用鐘形返回艙，而改用錐形，其直徑達4.4米，遠超“聯(lián)盟”系列飛船的2.7米，艙內(nèi)容積增加到17立方米，超過了“聯(lián)盟”飛船軌道艙與返回艙容積的總和。由于PPTS飛船的返回艙要求能夠重復使用，因此對于抗著陸沖擊的要求比“聯(lián)盟”飛船更為苛刻。為了減小著陸沖擊，最初在返回模式上選擇了動力下降模式，也就是不依靠降落傘，而是依靠返回艙的發(fā)動機減速。但這種方式需要返回艙攜帶動力減速所需的燃料，會壓縮返回艙返回時可攜帶的載荷質(zhì)量，最后設計人員決定將傳統(tǒng)的傘降模式和動力下降模式結合起來，先通過降落傘減速并穩(wěn)定姿態(tài)，在距地面一定高度時切斷降落傘，利用發(fā)動機控制返回艙速度，最終著陸。為了進一步吸收著陸沖擊，保證飛船在最后接地階段的安全，設計人員不惜增加再入階段的風險，直接在防熱大底上安裝活動艙蓋，使4個安裝在防熱大底之后的折疊著陸緩沖支架可以伸出。

PPTS飛船的艙內(nèi)布置、裝飾也經(jīng)過精心的工業(yè)設計，布局簡潔清晰，配色干凈舒適，設備先進現(xiàn)代，不再是俄羅斯之前載人飛船、空間站特有的那種粗獷、雜亂的風格，讓人耳目一新。據(jù)說如此設計可以讓航天員更加放松，不至于在枯燥的太空飛行中趕到疲憊。座艙內(nèi)甚至設置了一個衛(wèi)生間，堪稱有史以來最為豪華的載人飛船了。

作為俄羅斯的老對手、冷戰(zhàn)時期太空競賽的最終勝利者美國，其新一代載人飛船的研發(fā)可以說是磕磕絆絆。2003年哥倫比亞號航天飛機失事之后，航天飛機安全性與運營成本的問題日益凸顯，美國國內(nèi)要求航天飛機退役的聲音日益高漲。2004年，時任美國總統(tǒng)小布什提出了“新太空探索計劃”，計劃包括研制下一代航天器、重返月球乃至登陸火星。2006年，美國國家航空航天局（NASA）根據(jù)“新太空探索計劃”制訂了“重返月球”計劃，后來更名為“星座計劃”，主要描繪了本世紀美國探索月球的整體框架和目標，其核心是在月球上建立永久基地，并以此為跳板，為登陸火星乃至探索更遙遠的太空做準備。作為這一計劃重要的一環(huán)，“獵戶座”載人飛船的研發(fā)被提上了日程。

按照“星座計劃”的要求，“獵戶座”載人飛船既可以執(zhí)行近地軌道的天地往返運輸任務，也可以執(zhí)行有關月球、火星、小行星的深空任務，具有極高的任務彈性，但這也導致研發(fā)難度的加大。為了降低研發(fā)風險，“獵戶座”飛船的研制方洛克希德馬丁公司在飛船的總體布局上決定繼續(xù)沿用經(jīng)過“阿波羅”飛船驗證過的成熟構型，即錐形指令艙（即俄羅斯和中國的載人飛船上的返回艙，命名方式不同）以及“指令-服務”兩艙布局，但指令艙直徑從“阿波羅”飛船的4米增加到了5米，近地軌道任務情況下最多可以搭乘6名航天員，正好是國際空間站一個遠征組的人數(shù)，而在月球、深空探測任務中最多可以搭乘4名航天員。返回方式也回歸傳統(tǒng)的降落傘減速著陸，在最初的方案里還一改美國載人飛船海上回收的慣例，利用氣囊減震陸上著陸回收，不過后期因為著陸緩沖氣囊超重，最終改回了海上回收。

美國將近40年沒有研發(fā)過載人飛船，因此“獵戶座”飛船的研制過程中遇到了很多問題，然而對項目影響最大的問題卻出現(xiàn)在研制工作之外。美國國會很多議員認為“星座計劃”所提出的重返月球的目標不具有開拓性與劃時代的意義，純粹是花錢重復前人已經(jīng)做過的事情。對于“星座計劃”的不滿加上當時全球金融危機對美國經(jīng)濟造成的嚴重打擊，使得美國國會批準給美國國家航空航天局的預算日趨減少。但“星座計劃”卻是一個實打?qū)嵉臒X大戶，隨著計劃的推進，資金需求越來越大。終于在2010年，奧巴馬政府決定終止該計劃，取而代之的是一個更加經(jīng)濟的新太空計劃。在這個新計劃中，來自“星座計劃”的“獵戶座”載人飛船經(jīng)過美國國家航空航天局的爭取得到了保留，但不再負責近地軌道天地往返運輸任務，而專注于針對火星、小行星的深空載人任務。“星座計劃”中用來發(fā)射月球登陸器的“戰(zhàn)神”五號也搖身一變作為太空發(fā)射系統(tǒng)（SLS）繼續(xù)研發(fā)，日后將負責“獵戶座”飛船的發(fā)射。而近地軌道的任務則通過商業(yè)乘員運輸能力（CCtCap）計劃承包給近幾年興起的商業(yè)航天公司。

2013年11月，美國國家航空航天局了商業(yè)乘員運輸能力計劃征求建議書，希望在2014年9月前簽訂一份或多份CCtCap合同，在2017年底前恢復從美國本土將航天員送往國際空間站的能力。2014年9月份，美國國家航空航天局宣布波音公司的CST-100載人飛船與SpaceX公司的Dragon V2載人飛船贏得合同，兩家公司將在4年內(nèi)執(zhí)行共8次前往國際空間站的任務，每家公司至少執(zhí)行兩次任務，每次任務至少要搭乘4名航天員。CST-100飛船也采用錐形指令艙，其大小介于阿波羅飛船與獵戶座飛船之間，最多可以搭乘6名宇航員，飛船的動力與能源由指令艙后的圓柱形服務艙提供。Dragon V2飛船也擁有兩個艙體，只不過動力與能源系統(tǒng)和座艙集成在一起構成可返回艙段，最多可乘坐7名航天員。可返回艙段后方的圓柱形艙段只是一個表面貼滿太陽能電池板以及幾片氣動翼的非加壓殼體，這一艙段內(nèi)可以裝載載荷，這也讓Dragon V2飛船成為目前新一代載人飛船中唯一能夠裝載非加壓載荷的飛船，在一定程度上還原了航天飛機的貨運功能。由于只是負責近地軌道運輸任務，所以兩型飛船不需要像PPTS與“獵戶座”那樣為適應第二宇宙速度再入進行有針對性的設計，進而大大降低了技術難度和生產(chǎn)成本。兩型飛船都將采用降落傘減速著陸，不過Dragon V2飛船未來可能會試驗動力減速著陸。

縱觀美俄兩國的新一代載人飛船，進度最快的就是美國的“獵戶座”了。去年12月5日，“獵戶座”飛船完成了首次太空飛行測試任務，這次任務在返回階段模擬了未來“獵戶座”在完成深空任務后高速再入大氣層的過程，驗證了飛船的防熱系統(tǒng)在高速再入情況下的可靠性，第二次飛行試驗目前定在2018年，將是“獵戶座”首次由SLS火箭發(fā)射升空。如果一切順利，首次載人飛行將在2021年實現(xiàn)。CST-100與Dragon V2也在按照各自公司制定的計劃向前推進。而俄羅斯的PPTS飛船的未來還充滿了未知數(shù)。鑒于俄羅斯當前的國內(nèi)經(jīng)濟形勢，最初制定的2015～2017年試驗、2018年載人首飛的計劃實現(xiàn)基本無望，具體要拖延多久，目前俄羅斯人自己都給不出答案。

美俄這幾型新一代載人飛船雖然存在著各種各樣的差異，但是卻有很多的共同的特點。從總體布局看，均選擇了大艙體直徑兩艙布局，簡化了總體架構，提升了內(nèi)部容積。從載重量上看，各型飛船最大載員人數(shù)較上一代載人飛船擴展了一倍，均達到了6～7人，基本達到了航天飛機的載員水平（航天飛機單次任務載員人數(shù)最多為8人，一般情況下都是6～7人），如減少載員人數(shù)，也可以攜帶大量貨物，而且還具備了較強的下行貨物運輸能力（也就是從空間向地面運輸載荷）。從經(jīng)濟性上看，都強調(diào)了可重復使用這一特點，以節(jié)省運行成本。

我國載人航天技術起步較晚，研制周期相對較長，以至于“神舟”飛船剛成熟定型，美俄兩國的新一代載人飛船便已經(jīng)完成了方案設計，甚至開始了原型飛船的制造與實驗工作。按照我國載人航天規(guī)劃，下一步將要建設空間站，開展大量空間應用試驗，這就需要具備更強人員往返運輸能力和載荷下行能力的天地往返運輸飛船，進一步擴展空間站的應用領域和范圍，增加空間站運營管理的靈活性和適應性。而我國載人深空探測的一些方案也已經(jīng)開始研究，新飛船必將針對這些任務預留出升級空間。

航空航天技術論文范文3

論文關鍵詞：集成電路，特點，問題，趨勢，建議

 

引言

集成電路是工業(yè)化國家的重要基礎工業(yè)之一，是當代信息技術產(chǎn)業(yè)的核心部件，它是工業(yè)現(xiàn)代化裝備水平和航空航天技術的重要制約因素，由于它的價格高低直接影響了電子工業(yè)產(chǎn)成品的價格，是電子工業(yè)是否具有競爭力關鍵因素之一。高端核心器件是國家安全和科學研究水平的基礎，日美歐等國均把集成電路業(yè)定義為戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)。據(jù)臺灣的“科學委員會”稱未來十年是芯片技術發(fā)展的關鍵時期。韓國政府也表示擬投資600億韓元于2015年時打造韓國的集成電路產(chǎn)業(yè)。

集成電路主要應用在計算機、通信、汽車電子、消費電子等與國民日常消費相關領域因此集成電路與全球GDP增長聯(lián)系緊密，全球集成電路消費在2009年受金融危機的影響下跌9%的情況下2010由于經(jīng)濟形勢樂觀后根據(jù)半導體行業(yè)協(xié)會預計今年集成電路銷售額將同比增長33%。

一、我國集成電路業(yè)發(fā)展情況和特點

有數(shù)據(jù)統(tǒng)計2009年中國集成電路市場規(guī)模為5676億元占全球市場44%，集成電路消費除2008、2009年受金融危機影響外逐年遞增，中國已成為世界上第一大集成電路消費國，但國內(nèi)集成電路產(chǎn)量僅1040億元，絕大部分為產(chǎn)業(yè)鏈低端的消費類芯片，技術落后發(fā)達國家2到3代左右，大量高端芯片和技術被美日韓以及歐洲國家壟斷。

我國集成電路產(chǎn)業(yè)占GDP的比例逐年加大從2004年的0.59%到2008年的0.74%.年均增長遠遠超過國際上任何一個其他國家，是全球集成電路業(yè)的推動者，屬于一個快速發(fā)展的行業(yè)。從2000年到2007年我國集成電路產(chǎn)業(yè)銷售收入年均增長超過18%畢業(yè)論文提綱，增長率隨著經(jīng)濟形勢有波動，由于金融危機的影響2008年同比2007年下降了0.4%，2009年又同比下降11%，其中集成電路設計業(yè)增速放緩實現(xiàn)銷售收入269.92億元同比上升14.8%，由于受金融危機影響，芯片制造業(yè)實現(xiàn)銷售收入341.05億元同比下降13.2%、封裝測試業(yè)實現(xiàn)銷售收入498.16億元同比下降19.5%。我國集成電路總體上企業(yè)總體規(guī)模小，有人統(tǒng)計過，所有設計企業(yè)總產(chǎn)值不如美國高通公司的1/2、所有待工企業(yè)產(chǎn)值不如臺積電、所有封測企業(yè)產(chǎn)值不如日月光。

在芯片設計方面，我國主流芯片設計采用130nm和180nm技術，65nm技術在我國逐漸開展起來，雖然國際上一些廠商已經(jīng)開始應用40nm技術設計產(chǎn)品了，但由于65nm技術成熟，優(yōu)良率高，將是未來幾年贏利的主流技術.設計公司數(shù)量不斷增長但規(guī)模都較小，屬于初始發(fā)展時期。芯片制造方面，2010國外許多廠商開始制造32nm的CPU但大規(guī)模采用的是65nm技術，而中國國產(chǎn)芯片中的龍芯還在采用130nm技術，中芯國際的65nm技術才開始量產(chǎn)，國產(chǎn)的自主知識產(chǎn)權還沒達到250技術。在封裝測試技術方面，這是我國集成電路企業(yè)的主要業(yè)務，也是我國的主要出口品，有數(shù)據(jù)顯示我國集成電路產(chǎn)業(yè)的50%以上的產(chǎn)值都由封裝產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造，隨著技術的成熟，部分高端技術在國內(nèi)逐步開始開展，但有已經(jīng)開始下降的趨勢雜志網(wǎng)。在電子信息材料業(yè)方面，下一代晶圓標準是450mm，有資料顯示將于2012年試制，現(xiàn)在國際主流晶圓尺寸是300mm，而我國正在由200mm到300mm過渡。在GaAs單晶、InP單晶、光電子材料、磁性材料，壓電晶體材料、電子陶瓷材料等領域無論是在研發(fā)還是在生產(chǎn)均較大落后于國外，總體來說我國新型元件材料基本靠進口。在半導體設備制造業(yè)方面畢業(yè)論文提綱，有數(shù)據(jù)統(tǒng)計我國95%的設備是外國設備，而且二手設備占較大比例，重要的半導體設備幾乎都是國外設備，從全球范圍來講美日一直壟斷其生產(chǎn)和研發(fā)，臺灣最近也有有了較大發(fā)展，而我國半導體設備制造業(yè)發(fā)展較為緩慢。

我國規(guī)劃和建成了7個集成電路產(chǎn)業(yè)基地，產(chǎn)業(yè)集聚效應初步顯現(xiàn)出來，其中長江三角洲、京津的上海、杭州、無錫和北京等地區(qū),是我國集成電路的主要積聚地，這些地區(qū)集中了我國近半數(shù)的集成電路企業(yè)和銷售額，其次是中南地區(qū)約占整個產(chǎn)業(yè)企業(yè)數(shù)和銷售額的三分之一，其中深圳基地的IC設計業(yè)居全國首位，制造企業(yè)也在近一部壯大，由于勞動力價格相對廉價，我國集成電路產(chǎn)業(yè)正向成都、西安的產(chǎn)業(yè)帶轉(zhuǎn)移。

二、我國集成電路業(yè)發(fā)展存在的問題剖析

首先，我國集成電路產(chǎn)業(yè)鏈還很薄弱，科研與生產(chǎn)還沒有很好的結合起來，應用十分有限，雖然新聞上時常宣傳中科院以及大專院校有一些成果，但尚未經(jīng)過市場的運作和考驗。另外集成電路產(chǎn)品的缺乏應用途徑這就使得研究成果的產(chǎn)業(yè)化難以推廣和積累成長。

其次，我國集成電路產(chǎn)業(yè)尚處于幼年期，企業(yè)規(guī)模小，集中度低，資金缺乏，人才缺乏，市場占有率低，不能實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟效應，相比國外同類企業(yè)在各項資源的占有上差距較大。由于集成電路行業(yè)的風險大，換代快，這就造成了企業(yè)的融資困難，使得我國企業(yè)發(fā)展緩慢，有數(shù)據(jù)顯示我國集成電路產(chǎn)業(yè)有80%的投資都來自海外畢業(yè)論文提綱，企業(yè)的主要負責人大都是從臺灣引進的。

再次，我國集成電路產(chǎn)業(yè)相關配套工業(yè)落后，產(chǎn)業(yè)基礎薄弱。集成電路產(chǎn)業(yè)的上游集成電路設備制造的高端設備只有美日等幾家公司有能力制造，這就大大制約了我國集成電路工藝的發(fā)展速度，使我國的發(fā)展受制于人。

還有，我國集成電路產(chǎn)成品處于產(chǎn)品價值鏈的中、低端，難以提出自己的標準和架構，研發(fā)能力不足，缺少核心技術，處于低附加值、廉價產(chǎn)品的向國外技術模仿學習階段。有數(shù)據(jù)顯示我國集成電路使用中有80%都是從國外進口或設計的，國產(chǎn)20%僅為一些低端芯片，而由于產(chǎn)品相對廉價這當中的百分之七八十又用于出口。

三、我國集成電路發(fā)展趨勢

有數(shù)據(jù)顯示PC機市場是我國集成電路應用最大的市場，汽車電子、通信類設備、網(wǎng)絡多媒體終端將是我國集成電路未來增長最快應用領域. Memory、CPU、ASIC和計算機外圍器件將是最主要的幾大產(chǎn)品。國際集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展逐步走向成熟階段，集成電路制造正在向我國大規(guī)模轉(zhuǎn)移，造成我國集成電路產(chǎn)量上升，如Intel在2004年和2005年在成都投資4.5億元后，2007年又投資25億美元在大連投資建廠預計2010年投產(chǎn)。

另外我國代工產(chǎn)業(yè)增速逐漸放緩，增速從當初的20%降低到現(xiàn)在的6%-8%，低附加值產(chǎn)業(yè)逐漸減小。集成電路設計業(yè)占集成點設計業(yè)的比重不斷加大，2008、2009兩年在受到金融危機的影響下在其他專業(yè)大幅下降的情況下任然保持一個較高的增長率，而且最近幾年集成電路設計業(yè)都是增長最快的領域，說明我國的集成電路產(chǎn)業(yè)鏈日趨完善和合理，設計、制造、封裝測試三行業(yè)開始向“3：4：4”的國際通行比例不斷靠近。從發(fā)達國家的經(jīng)驗來看都是以集成電路設計公司比重不斷加大，制造公司向不發(fā)達地區(qū)轉(zhuǎn)移作為集成電路產(chǎn)業(yè)走向成熟的標志。

我國集成電路產(chǎn)業(yè)逐漸向優(yōu)勢企業(yè)集中,產(chǎn)業(yè)鏈不斷聯(lián)合重組，集中資源和擴大規(guī)模，增強競爭優(yōu)勢和抗風險能力，主要核心企業(yè)銷售額所占全行業(yè)比重從2004年得32%到2008年的49%，體現(xiàn)我國集成電路企業(yè)不斷向優(yōu)勢企業(yè)集中，行業(yè)越來越成熟，從美國集成電路廠商來看當行業(yè)走向成熟時只有較大的核心企業(yè)和專注某一領域的企業(yè)能最后存活下來。

我國集成電路進口量增速逐年下降從2004年的52.6%下降為2008年的1.2%,出口量增速下降幅度小于進口量增速。預計2010年以后我國集成電路進口增速將小于出口增速，我國正在由集成電路消費大國向制造大國邁進。

四、關于我國集成電路發(fā)展的幾點建議

第一、不斷探索和完善有利于集成電路業(yè)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)模式和運作機制。中國高校和中科院研究所中有相對寬松的環(huán)境使得其適合醞釀研發(fā)畢業(yè)論文提綱，但中國的高端集成電路研究還局限在高校和中科院的實驗室里，沒有一個循序漸進的產(chǎn)業(yè)運作和可持續(xù)發(fā)展機制，這就使得國產(chǎn)高端芯片在社會上認可度很低，得不到應用和升級。在產(chǎn)業(yè)化成果推廣的解決方面。可以借鑒美國的國家采購計劃，以政府出資在武器和航空航天領域進行國家采購以保證研發(fā)產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化應用得以實現(xiàn)雜志網(wǎng)。只有依靠公共研發(fā)機構的環(huán)境、人才和技術優(yōu)勢結合企業(yè)的市場運作優(yōu)勢，走基于公共研發(fā)機構的產(chǎn)業(yè)化道路才是問題的正確路徑。

第二、集成電路的研發(fā)是個高投入高風險的行業(yè)是技術和資本密集型產(chǎn)業(yè)，有數(shù)據(jù)顯示集成電路研發(fā)費用要占銷售額的15%，固定資產(chǎn)投資占銷售額的20%，銷售額如果達不到100億美元將無力承擔新一代產(chǎn)品的研發(fā)，在這種情況下由于民族集成電路產(chǎn)業(yè)在資金上積累有限，幾乎沒有抗風險能力，技術上缺乏積累，經(jīng)不起和國際集成電路巨頭的競爭，再加上我國是一個勞動力密集型產(chǎn)業(yè)國，根據(jù)國際貿(mào)易規(guī)律，資本密集型的研發(fā)產(chǎn)業(yè)傾向于向發(fā)達國家集中，要想是我國在未來的高技術的集成電路研發(fā)有一席之地只有國家給予一定的積極的產(chǎn)業(yè)政策，使其形成規(guī)模經(jīng)濟的優(yōu)勢地位，才能使集成電路業(yè)進入良性發(fā)展的軌道.對整個產(chǎn)業(yè)鏈，特別是產(chǎn)業(yè)鏈的低端更要予以一定的政策支持。由政府出資風險投資，通過風險投資公司作為企業(yè)與政府的隔離，在成功投資后政府收回投資回報退出公司經(jīng)營，不失為一種良策。資料顯示美國半導體業(yè)融資的主要渠道就是靠風險基金。臺灣地區(qū)之所以成為全球第四大半導體基地臺就與其6年建設計劃對集成電路產(chǎn)業(yè)的重點扶植有密切關系，最近灣當局的“科學委員會”就在最近提出了擬扶植集成電路產(chǎn)業(yè)使其達到世界第二的目標。

第三、產(chǎn)業(yè)的發(fā)展可以走先官辦和引進外資再民營化道路，在產(chǎn)業(yè)初期由于資金技術壁壘大人才也較為匱乏民營資本難于介入，這樣只有利用政府力量和外資力量，但到一定時期后只有民營資本的介入才能使集成電路產(chǎn)業(yè)走向良性化發(fā)展的軌道。技術競爭有利于技術的創(chuàng)新和發(fā)展，集成電路業(yè)的技術快速更新的性質(zhì)使得民營企業(yè)的競爭性的優(yōu)勢得以體現(xiàn)，集成電路每個子領域技術的專用化特別高分工特別細，每個子領域有相當?shù)募夹g難度，不適合求小而且全的模式。集成電路產(chǎn)業(yè)各個子模塊經(jīng)營將朝著分散化畢業(yè)論文提綱，專業(yè)化的方向發(fā)展，每個企業(yè)專注于各自領域，在以形成的設計、封裝、測試、新材料、設備制、造自動化平臺設計、IP設計等幾大領域內(nèi)分化出有各自擅長的專業(yè)領域深入發(fā)展并相互補充，這正好適應民營經(jīng)濟的經(jīng)營使其能更加專注，以有限的資本規(guī)模經(jīng)營能力能夠達到自主研發(fā)高投入，適應市場高度分工的要求，所以民間資本的投入會使市場更加有效率。

第四、技術引進吸收再創(chuàng)新將是我國集成電路技術創(chuàng)新發(fā)展的可以采用的重要方式。美國國家工程院院士馬佐平曾今說過：中國半導體產(chǎn)業(yè)有著良好的基礎，如果要趕超世界先進水平，必須要找準方向、加強合作。只有站在別人的基礎上，吸取國外研發(fā)的經(jīng)驗教訓，并充分合作才是我國集成電路業(yè)發(fā)展快速發(fā)展有限途徑，我國資金有限，技術底子薄，要想快速發(fā)展只有借鑒別人的技術在此基礎上朝正確方向發(fā)展，而不是從頭再來另立門戶。國際集成電路產(chǎn)業(yè)鏈分工與國家集成電路工業(yè)發(fā)展階段有很大關系，隨著產(chǎn)業(yè)的不斷成熟和不斷向我國轉(zhuǎn)移使得我國可以走先生產(chǎn)，在有一定的技術和資金積累后再研發(fā)的途徑。技術引進再創(chuàng)新的一條有效路徑就是吸引海外人才到我國集成電路企業(yè)，美國等發(fā)達國家的經(jīng)濟不景氣正好加速了人才向我國企業(yè)的流動，對我國是十分有利的。

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航空航天技術論文范文4

一、為何要在物理教學中開展STS教育

物理學是自然科學中的一門基礎學科，是幫助人類認識自然、促進人類文明進步的重要學科和主要力量。同時，科學的發(fā)展、技術的進步及一些重大社會問題的解決都離不開物理知識。因而，在物理教學中，不應僅是知識的傳授、實驗技能的指導，更應是“科學”和“人文”的有機整合，也就是要在物理課程中滲透STS教育。

科學技術和現(xiàn)代化的迅猛發(fā)展引發(fā)了許多新的問題，如核能開發(fā)的利弊，基因工程帶來的倫理問題，高速發(fā)展的工業(yè)化帶來的大氣噪聲和江河湖海的嚴重污染問題，對自然資源的大量開發(fā)，引起的土地沙化、地震、洪水泛濫等，這些都需要人們在新形勢下重新審視科學、技術與人類社會的關系。STS教育的宗旨是培養(yǎng)了解科學技術及其社會價值，培養(yǎng)了解現(xiàn)代化社會對科學技術發(fā)展的需求且能夠應用科學技術致力于社會發(fā)展的人才，要求科學教育要面向現(xiàn)代化，要注重滲透技術教育，把科學教育和當前社會發(fā)展、社會生活緊密結合起來，以使學生認識科學、技術與社會的交互影響，理解科學技術作為“第一生產(chǎn)力”的社會價值。

物理新教材中引入了許多STS的題材，可見其編寫也充分體現(xiàn)了STS教育的基本思想。物理學是自然科學中的一門基礎學科，和自然現(xiàn)象以及生產(chǎn)、生活是緊密相關的。科學的發(fā)展、技術的進步以及一些重大社會問題的解決都離不開物理知識。高中物理教學內(nèi)容與技術、社會、生活密不可分，其基本教學目標之一是向?qū)W生介紹最基本的物理概念和規(guī)律，而教學內(nèi)容中涉及的運動、力、熱、聲、光、電等物理現(xiàn)象都與學生的生活密切相關。所以，源于生活、用于生活乃是物理教學的基本出發(fā)點和歸宿。從這一意義上講，物理教學的內(nèi)容本身就必須聯(lián)系技術、生活和社會加以展開。在物理課堂教學中我們很有必要開展STS教育。

二、如何開展STS物理課堂教學

STS教育是與傳統(tǒng)教育不同的一種新的教學模式，其教學方法也應有新的獨特要求：從課堂教學著眼，由課堂延伸到課外，由校內(nèi)到校外；讓學生走出課堂，走進自然，走進社會，親身感受運用科學技術解決日常問題的過程；強調(diào)物理教學與日常社會生活的聯(lián)系，在教學中安排大量的與生產(chǎn)、生活和科學技術相聯(lián)系的多媒體實例，讓學生在參與活動的過程中，獲得感受、體驗并內(nèi)化，激發(fā)其對科學技術的興趣，同時幫助學生了解科學技術如何服務于社會，加深他們對科學、技術和社會相互關系的理解，提高其科學技術素養(yǎng)。教科書中介紹了大量現(xiàn)代物理科學技術的新發(fā)展、新成果、新成就，如現(xiàn)代航空航天技術、信息技術、通訊技術的發(fā)展狀況及趨勢，激光技術，激光全息攝影技術，防偽技術，納米技術，核能利用技術，等等。這就要我們在課堂教學中，把物理規(guī)律的教學與現(xiàn)代科學技術有機結合起來，使物理課堂更具有時代氣息和活力。

開展STS物理課堂教學，我們還要在教學中引導學生廣泛開展物理研究性學習，使學生在實踐中加深對理論知識的理解。比如在今年五一放假期間我?guī)ьI班級物理小組對河南省禹州市“龍崗電廠”進行了調(diào)查，讓學生從能量轉(zhuǎn)化的估算，發(fā)電和配電設備，發(fā)電功率跟當?shù)赜秒娦枨蟮年P系，為什么要把許多電站聯(lián)成電力網(wǎng)以及核電站、火力電站及水電站的各自特點等方面的研究來應用和深化物理知識，使學生在贊嘆電廠的宏偉和周邊環(huán)境優(yōu)美的同時，更深刻地理解了為什么要采用高壓輸電及變壓器的工作原理。參觀歸來我讓學生以“電磁爐的工作原理”“如何選購電冰箱”“電動車的選購”“太陽能熱水器”為題撰寫小論文，鼓勵學生應用物理知識來研究周圍的生活和社會現(xiàn)象，并與其他學科結合起來，在研究中提高學生科學與經(jīng)濟、社會互動作用的認識，增強將科學服務于人類的社會責任感和使命感。

三、STS物理課堂教學的注意事項

在高中物理教學中進行STS教育，不是用STS教育取代物理教育，也不是用大量的科技發(fā)展知識取代對物理知識的學習。STS教育在中學物理課堂中的滲透并不追求全面，而應該深入淺出，通俗易懂。同時也不應該過多地以課外實踐削弱物理課堂教學。課堂教學仍是物理教學的主渠道，也是實施STS教育的基本形式。學生的課外信息收集和科學探索只應該是物理學習的一個積極補充，而學習的主要內(nèi)容仍然是物理基礎知識和基本技能。只要做好充分挖掘教材中的STS教育因素，通過合理設計、形成線索，STS教育是會很自然地與教材中認知、技能和情感等教學要求和諧地結合起來的。

航空航天技術論文范文5

論文關鍵詞：產(chǎn)業(yè)；國際貿(mào)易；中國貿(mào)易政策

一、中國產(chǎn)業(yè)組織政策環(huán)境分析

(一)國內(nèi)環(huán)境分析

1．中國企業(yè)的規(guī)模普遍偏小，產(chǎn)業(yè)集中度低，產(chǎn)業(yè)國際競爭力弱。

從工業(yè)特別是制造業(yè)的發(fā)展來看，我國工業(yè)企業(yè)普遍規(guī)模較小。產(chǎn)業(yè)集中度低，產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新能力缺乏，產(chǎn)業(yè)國際競爭力弱。我國主要行業(yè)的平均集中率水平也遠低于主要發(fā)達國家20世紀60年代以來的水平。我國對外技術依存度高達50％，而美國、日本僅為5％左右，國內(nèi)企業(yè)僅萬分之三有核心技術，企業(yè)自主創(chuàng)新能力缺乏，產(chǎn)業(yè)發(fā)展受制于人，產(chǎn)業(yè)國際競爭力弱。

2．跨國公司利用其地理優(yōu)勢地位，控制市場、克制競爭的傾向初現(xiàn)出來。

在國內(nèi)包裝企業(yè)訴利樂案中，利樂倚賴其在無菌包裝機方面的壟斷地位。在包裝耗材上實行了不正當?shù)南拗菩陨虡I(yè)策略，控制了絕大部分包裝市場，并且使利樂紙的平均價格在2003到2005年的兩年時間內(nèi)上漲了大約2倍。

3．國內(nèi)行政性壟斷問題嚴重，行政性壟斷產(chǎn)業(yè)的改革任重道遠。

我國的行政性壟斷產(chǎn)業(yè)主要包括鐵路、港口、民航、電力、電信、城市公用事業(yè)、石油天然氣、有色金屬、特殊行業(yè)、郵政、城市公交、煙草食鹽糧食藥品等重要商品以及流通、軍工、鑄幣、銀行保險等金融業(yè)，產(chǎn)業(yè)部門涉及面廣。行政性壟斷造成了雙重惡果：

一方面，壟斷地位使得這些產(chǎn)業(yè)內(nèi)的企業(yè)一方面攫取了遠高于其他行業(yè)平均利潤率的利潤，排斥競爭。損害消費者利益。另一方面由于內(nèi)部約束機制不健全和發(fā)展動力的缺乏，長期以來．使這些產(chǎn)業(yè)成本居高不下，產(chǎn)業(yè)經(jīng)營績效低下。行業(yè)的特殊性加上國有企業(yè)的身份，使得這些產(chǎn)業(yè)的改革舉步維艱。

(二)國際環(huán)境分析

1．跨國兼并成為主體。

20世紀90年代初以來，世界范圍內(nèi)掀起第五次企業(yè)兼并浪潮，這次兼并浪潮具有以下特征：一是兼并數(shù)量急劇增多。二是單項兼并交易金額世界記錄屢創(chuàng)新高，兼并規(guī)模日趨擴大。三是跨國并購發(fā)展迅猛。四是兼并范圍廣。第五次兼并浪潮是經(jīng)濟全球化條件下。世界范圍內(nèi)經(jīng)濟競爭加劇的結果，為了生存和在全球范圍內(nèi)整合資源以取得競爭優(yōu)勢，同行業(yè)的領頭企業(yè)紛紛走向聯(lián)合。同時，第五次兼并浪潮的出現(xiàn)并沒有緩和競爭。它使得世界范圍內(nèi)經(jīng)濟競爭更趨激烈，通過此次兼并，在某些產(chǎn)業(yè)，只剩下實力超群、為數(shù)不多的幾家巨型企業(yè)，為了爭奪世界市場，這些企業(yè)欲置對方于死地而后快，競爭手段無所不用其極，波音和空客的競爭為我們提供了最好的注解。

2．西方發(fā)達國家紛紛調(diào)整競爭政策，放松規(guī)制和提升本國企業(yè)的國際競爭力已經(jīng)成為國際潮流。

以微電子技術為代表的新技術的興起和市場需求的擴大改變了傳統(tǒng)自然壟斷產(chǎn)業(yè)的性質(zhì)。競爭政策調(diào)整的另一個動向是從對反壟斷的強調(diào)轉(zhuǎn)向扶助本國企業(yè)國際競爭力的提高。當前，發(fā)達國家的反壟斷政策對壟斷的認定已從結構標準轉(zhuǎn)向行為標準。并且還要考察壟斷行為的市場績效，“一事一議”已經(jīng)成為通行的原則，對橫向兼并等過去嚴格限制的行為已基本放任自流。

3．網(wǎng)絡經(jīng)濟的興起，對世界各國的反壟斷提出了新的挑戰(zhàn)。

網(wǎng)絡經(jīng)濟是以計算機網(wǎng)絡業(yè)為中心以及由這個產(chǎn)業(yè)派生出的若干相關產(chǎn)業(yè)。網(wǎng)絡產(chǎn)品固有的規(guī)模經(jīng)濟性、網(wǎng)絡外部性(正反饋效應)、技術的市場不相容性和網(wǎng)絡產(chǎn)品技術標準造成了網(wǎng)絡產(chǎn)品的鎖定效應和先行者優(yōu)勢。從而使得壟斷成為網(wǎng)絡產(chǎn)品市場上的一種必然而普遍的現(xiàn)象。在結構和行為上顯然構成壟斷的廠商，在績效上卻無可指責，結構、行為和績效的脫節(jié)將政府的反壟斷政策推入了十分尷尬的境地：反壟斷，意味著績效損失；不反壟斷，從道義上又說不過去。網(wǎng)絡經(jīng)濟領域的壟斷問題對各國政府的反壟斷政策提出嚴峻的挑戰(zhàn)。從1997年開始的微軟壟斷案，2002年最終以和解的方式解決，和解協(xié)議中，微軟并沒有做出多少讓步。

二、我國調(diào)節(jié)外匯儲備對中國產(chǎn)業(yè)調(diào)整的舉動

2008年12月以來，計有美國、歐盟、加拿大、印度、南非、澳大利亞等國家和地區(qū)，對中國出口產(chǎn)品發(fā)起了超過10起貿(mào)易救濟措施或者法案，而以其他方式抵制中國出口的政策也屢屢出臺。在這樣的環(huán)境下，中國出口保持增長的前景更加難測。印度提高了部分鋼鐵產(chǎn)品的關稅；南共市成員試圖將外部共同關稅提高5％，但未獲其首腦會議通過。

2008年中國進出口總額為2．55萬億美元，貿(mào)易順差為2900億美元，吸引國外投資900億美元。2008年底我國外匯儲備余額達1．95萬億美元。我國已連續(xù)15年對外貿(mào)易保持順差，國外直接投資始終處于凈流人，目前是全球吸引外資最多的國家，因此這兩方面的凈流入使近幾年我國外匯儲備數(shù)量劇增。其規(guī)模已遠遠超出理論界提出的外匯儲備應維持在其外債總額的40％左右的水平上。擺脫“金融恐怖平衡”的枷鎖，是我國政府和學術界急需破解的難題。

(一)擴大內(nèi)需。加快產(chǎn)業(yè)調(diào)整步伐。降低對外依存度

以國內(nèi)需求促進經(jīng)濟增長，降低以凈出口和投資拉動經(jīng)濟的依賴，這是減少巨額的外匯儲備的根本方法。中國儲蓄率高，除歷史文化傳統(tǒng)等因素外，很大的緣由是居民有許多后顧之憂而不敢消費和沒有能力消費。實施擴大內(nèi)需政策，政府應加大在就業(yè)、教育、養(yǎng)老、醫(yī)療、環(huán)保等方面的投入。使國內(nèi)居民的消費成為經(jīng)濟增長的引擎。同時，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結構，加大對以內(nèi)需為主的產(chǎn)業(yè)政策支持力度，逐步減少對出口外向型經(jīng)濟增長模式的依賴，尤其是限制初級原料加工出口的企業(yè)。擴大高新技術產(chǎn)品及資源性原料進口，從而減少國際貿(mào)易順差，降低巨額的外匯儲備。

(二)謹慎地購買美元資產(chǎn)，逐步加大黃金購買量，推動人民幣國際化

在現(xiàn)行的國際貨幣體系下，購買美元資產(chǎn)是擁有外匯儲備國家不得不的選擇。美國國債因其良好的信用、穩(wěn)定的收益及流動性，是各國政府首選的投資對象。但近幾年美元貶值的狂潮也令各國憂心匆匆，外匯儲備多樣化可以在一定程度的化解風險。同時。除了購買美國國債，還可以考慮購買美國通貨膨脹保值債券以及國際貨幣基金組織和世界銀行發(fā)行的債券等。

截止到2009年4月，中國已擁有黃金儲備1054噸，在世界各國排名第五。2000年以來，中國調(diào)整過兩次黃金儲備，即2001年和2003年，分別從394噸調(diào)整到500噸和600噸。但目前中國的黃金儲備價值約占全部外匯儲備資產(chǎn)的1．6％，該比例遠低于超過10％的全球平均水平。黃金在中國總儲備的比重實際上自2003年以來一直在下降。中國黃金儲備還有很大的上升空間，至少應達到10％左右的國際水平。本文由中國收集整理。

但人民幣國際化的道路漫漫，2000年5月亞洲國家簽署了《清邁協(xié)議》，開辟區(qū)域貨幣合作新篇章。2009年3月中國已經(jīng)與俄羅斯、韓國、馬來西亞、阿根廷等簽署雙邊貨幣互換協(xié)議，互換規(guī)模達6000億人民幣，與此同時，人民幣貿(mào)易結算試點也在香港和內(nèi)地沿海城市開展，這種“貿(mào)易結算+貨幣互換”的模式，是兩國規(guī)避美元匯率風險，擴大雙邊貿(mào)易的新探索，它對中國政府加快人民幣區(qū)域自由化進程，增加人民幣的國際影響力提供幫助，為中國外匯儲備擺脫美元體系的束縛提供了新途徑。

三、案例分析出口退稅政策對中國產(chǎn)業(yè)的影響

(一)技術密集型的高新技術產(chǎn)業(yè)

高新技術產(chǎn)業(yè)歷來是國家重點的關注行業(yè)。根據(jù)商務部的相關數(shù)據(jù)顯示，我國的高新技術出口商品共分為十類。在這十類中，出口的主要是計算機類、通訊技術類和電子技術類相關產(chǎn)品，而生物技術和航空航天技術產(chǎn)品的出口相對薄弱。在進口方面，也主要集中在電子技術和計算機類。可見，信息技術類商品在高新技術貿(mào)易方面占據(jù)主導地位。

從我國高新技術產(chǎn)品進出口增長率看，2001年至2006年高新技術產(chǎn)品的進出口增長率均超過進出口總額的增長率。但從近期看，無論是外貿(mào)總額的增長還是高新技術產(chǎn)品對外貿(mào)易的增長，其增幅均有所放緩，特別是2007年，高新技術產(chǎn)品的出口首次出現(xiàn)低于總體貿(mào)易額增長的情況。這也與總體的外貿(mào)環(huán)境不容樂觀有一定的關聯(lián)。即使外貿(mào)環(huán)境發(fā)生如何的變化，國家對發(fā)展高新技術產(chǎn)業(yè)。鼓勵高新技術產(chǎn)品出口的態(tài)度始終不變。國家對高新技術產(chǎn)品的出口退稅率大部分都維持在17％的最高退稅率。國家多次調(diào)低出口退稅率。雖然使得一些生產(chǎn)效率低的中小企業(yè)從市場中淘汰，低端產(chǎn)品規(guī)模逐步減少．產(chǎn)業(yè)結構有所優(yōu)化。國家又不得不提高其出口退稅率，以緩解南于產(chǎn)業(yè)結構升級所導致的剩余勞動力釋放所帶來的就業(yè)壓力。

航空航天技術論文范文6

關鍵詞先進陶瓷，結構陶瓷，研究進展

1前言

20世紀60年代以來，新技術革命的浪潮席卷全球，計算機、微電子、通信、激光、新能源、航天、海洋和生物工程等新興技術的出現(xiàn)和發(fā)展，對材料提出了很高的要求，能夠滿足這些要求的先進陶瓷材料應運而生，并在這些技術革命中發(fā)揮著重要的作用[1～4]，同時也極大地促進了陶瓷科學的發(fā)展和應用，使陶瓷材料又一次煥發(fā)出了青春, 在尖端科學領域得到廣泛的應用, 如航天、航空、汽車、體育、建筑、醫(yī)療等領域[4，5]。

先進陶瓷是有別于傳統(tǒng)陶瓷而言的，不同國家和不同專業(yè)領域?qū)ο冗M陶瓷有不同叫法。先進陶瓷也稱高技術陶瓷、精細陶瓷、新型陶瓷、近代陶瓷、高性能陶瓷、特種陶瓷、工程陶瓷等[1]。先進陶瓷是在傳統(tǒng)陶瓷的基礎上發(fā)展起來的，但遠遠超出了傳統(tǒng)陶瓷的范疇，是陶瓷發(fā)展史上一次革命性的變化。通常認為，先進陶瓷是指采用高度精選的原料，具有能精確控制的化學組成，按照便于進行的結構設計及便于控制的制備方法進行制造、加工的，具有優(yōu)異特性的陶瓷。

先進陶瓷按用途可分為結構陶瓷和功能陶瓷兩大類。結構陶瓷是指用于各種結構部件，以發(fā)揮其機械、熱、化學相生物等功能的高性能陶瓷。功能陶瓷是指那些可利用電、磁、聲、光、熱、彈等性質(zhì)或其耦合效應以實現(xiàn)某種使用功能的先進陶瓷。先進結構陶瓷材料由于具有一系列優(yōu)異的性能，在節(jié)約能源、節(jié)約貴重金屬資源、促進環(huán)保、提高生產(chǎn)效率、延長機器設備壽命、保證高新技術和尖端技術的實現(xiàn)方面都發(fā)揮了積極的作用。本文著重介紹近年來結構陶瓷的研究進展及發(fā)展趨勢。

2先進結構陶瓷及其應用

先進結構陶瓷若按使用領域進行分類可分為：（1）機械陶瓷；（2）熱機陶瓷；（3）生物陶瓷；（4）核陶瓷及其它。若按化學成分分類可分為：（1）氧化物陶瓷(Al2O3、ZrO2、MgO、CaO、BeO、TiO2、ThO2、UO2)；（2）氮化物陶瓷(Si3N4、賽龍?zhí)沾伞lN、BN、TiN)；（3）碳化物陶瓷(SiC、B4C、ZrC、TiC、WC、TaC、NbC、Cr3C2)；（4）硼化物陶瓷(ZrB、TiB2、HfB2、LaB2等)；（5）其它結構陶瓷(莫來石陶瓷、MoSi陶瓷、硫化物陶瓷以及復合陶瓷等)[1]。

由于先進結構陶瓷具有耐高溫、高強度、高硬度、高耐磨、耐腐蝕和抗氧化等一系列優(yōu)異性能[4]，可以承受金屬材料和高分子材料難以勝任的嚴酷工作環(huán)境，已成為許多新興科學技術得以實現(xiàn)的關鍵，在能源、航空航天、機械、交通、冶金、化工、電子和生物醫(yī)學等方面有著廣泛的應用前景。

2.1 耐高溫、高強度、耐磨損陶瓷

2.1.1 氮化物陶瓷[6～8]

氮化物陶瓷是近20多年來迅速發(fā)展起來的新型工程結構陶瓷。氮化硅陶瓷和一般硅酸鹽陶瓷不同之處在于其中氮和硅的結合屬于共價鍵性質(zhì)的鍵合，因而有結合力強、絕緣性好的特點。

氮化硅的燒結與一般陶瓷的燒結工藝不同，采用的是反應燒結法，此法制造的氮化硅陶瓷，不能達到很高的致密度，一般只能達到理論密度的79％左右，不能制造厚壁部件。提高氮化硅陶瓷致密度的有效方法之一就是在高溫下進行加壓燒結，由此可得到熱壓氮化硅陶瓷，其室溫抗彎強度一般都在800～1000MPa。如果在其中添加少量氧化釔和氧化鋁的熱壓氮化硅，室溫抗彎強度可達到1500MPa，在陶瓷材料中名列前茅，硬度很高，是世界上最堅硬的物質(zhì)之一；極耐高溫，強度一直可以維持到1200℃的高溫而不下降，受熱后不會熔成融體，一直到1900℃才會分解；有驚人的耐化學腐蝕性能，能耐幾乎所有的無機酸(氫氟酸除外)和30％以下的燒堿溶液，也能耐很多有機酸的腐蝕，同時又是一種高性能電絕緣材料。由于其熱膨脹系數(shù)小，抗溫度急變能力很強，因此氮化硅陶瓷具有優(yōu)良的力學性能，在工程技術的應用上已占有重要地位。

氮化硅陶瓷制品的種類很多，應用也日益廣泛，例如可做燃氣輪機的燃燒室、晶體管的模具、液體或氣體輸送泵中的機械密封環(huán)、輸送鋁液的電磁泵的管道和閥門、鑄鋁用永久性模具、鋼水分離環(huán)等。利用氮化硅摩擦系數(shù)小的特點用作軸承材料，特別適合作為高溫軸承使用，其工作溫度可達1200℃，比普通合金軸承的工作溫度提高2.5倍，而工作速度是普通軸承的10倍；使用陶瓷軸承還可以免除系統(tǒng)，大大減少對鉻、鎳、錳等原料的依賴。氮化硅作為高溫結構陶瓷最引人注目的就是在發(fā)動機制造上獲得了突破性進展。美國用熱壓氮化硅制成的發(fā)動機轉(zhuǎn)子成功地在5000轉(zhuǎn)／min的轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)很長時間。

2.1.2 碳化硅陶瓷[9，10]

工業(yè)化生產(chǎn)碳化硅的方法是將石英、碳素（煤焦）、木屑和食鹽混合，在電爐中加熱到2200～2500℃下制成。碳化硅陶瓷和許多陶瓷的不同之處，在于它在室溫下既能導電，又耐高溫，是一種很好的發(fā)熱元件。用碳化硅制成的電熱棒叫硅碳棒，在空氣中能經(jīng)受1450℃的高溫；質(zhì)量好的重結晶法制成的硅碳棒甚至可耐1600℃的高溫，遠高于金屬電熱元件(除了鉑、銠等貴金屬外)，這是因為它在高溫空氣中會氧化生成一層致密的氧化硅薄膜，起到隔離空氣的作用，大大減慢了內(nèi)層碳化硅的進一步氧化，從而使它能在高溫下工作。用熱壓工藝可以制得接近理論密度值的高致密碳化硅陶瓷，它的抗彎強度即使在1400℃左右的高溫下仍可達到500～600MPa，而其它陶瓷材料在1200℃以后，強度都會急劇下降。因此，碳化硅是在高溫空氣中強度最高的材料。

高溫燃氣渦輪發(fā)動機要提高效率，就必須提高工作溫度，而解決問題的關鍵是找到能承受高溫的結構材料，特別是發(fā)動機內(nèi)部的葉片材料。碳化硅陶瓷在高溫下有足夠的強度，且有良好的抗氧化能力和抗熱震性，這些優(yōu)良品質(zhì)都使它極其適合作為高溫結構材料使用。用于在1200～1400℃下工作的高溫燃氣渦輪發(fā)動機葉片的材料，許多科學家認為它和氮化硅陶瓷是最有希望的候選材料。

碳化硅陶瓷的熱傳導能力僅次于氧化鈹陶瓷。利用這一特性，可作為優(yōu)良的熱交換器材料。太陽能發(fā)電設備中被陽光聚焦加熱的熱交換器，其工作溫度高達1000～1100℃，具有高熱傳導性的碳化硅陶瓷很適合做這種熱交換器的材料，從試驗情況來看，碳化硅陶瓷熱交換器的工作狀態(tài)良好。此外，在原子能反應堆中碳化硅陶瓷可用作核燃料的包封材料，還可作為火箭尾噴管的噴嘴及飛機駕駛員的防彈用品。

此外，為了提高切削刀具的切削性能，20世紀以來，刀具材料經(jīng)過了高速鋼和硬質(zhì)合金兩次發(fā)展過程，目前正在進入陶瓷刀具大發(fā)展的階段。新型陶瓷以其耐高溫、耐磨削的特點，已在20世紀初引起了高速切削工具行業(yè)的注意。陶瓷刀具不僅紅硬性高，而且具有高硬度、高耐磨性，因此便成為制造切削刀具的理想材料。目前，制造陶瓷切削刀具的材料主要有氧化鋁、氧化鋁-碳化鈦、氧化鋁-氮化鈦-碳化鈦-碳化鎢、氧化鋁-碳化鎢-鉻、氮化硼和氮化硅等[11]。以這類材料制作的刀具沒有冷卻液也可以工作，比起硬質(zhì)合金來具有切削速度高、壽命長等優(yōu)點。目前，歐美各國都已廣泛使用陶瓷材料做鉆頭、絲錐和滾刀；原蘇聯(lián)確定了7000多個品種的合金刀具，用噴涂表面陶瓷涂層的辦法來提高車刀的工作速度和使用壽命。

陶瓷除作切削刀具外，利用其耐磨、耐腐蝕的特性還可用作各種機械上的耐磨部件。如用特種陶瓷制作農(nóng)用水泵、砂漿泵、帶腐蝕性液體的化工泵及有粉塵的風機中的耐磨、耐腐蝕件或密封圈等都已取得良好的實用效果。此外，高純氧化鋁(剛玉)可制作金屬拉絲模，尤其在高溫下的熱拉絲更顯示出陶瓷的優(yōu)越性；工業(yè)陶瓷中納球磨筒和磨球，金屬表面除銹用的噴砂嘴，噴灑農(nóng)藥用的噴頭等。總之，凡是需要耐磨、耐腐蝕的場合，幾乎都會看到特種陶瓷的存在。

2.2 耐高溫、高強度、高韌性陶瓷

新型陶瓷具有高強度、高硬度、耐高溫、耐磨損、抗腐蝕等性能，因此在冶金、宇航、能源、機械等領域有重要的應用。由于陶瓷的韌性差，因此也限制了它的使用范圍。1975年澳大利亞的伽里耶(Garie)首次成功地利用添加氧化鋯來大大提高陶瓷材料的強度和韌性，自那時起世界各國利用氧化鋯增韌這一辦法，開發(fā)出多種具有高強度和高韌性的陶瓷材料，掀起了尋求打不碎陶瓷的熱潮。

氧化鋯能夠增加陶瓷材料韌性和提高強度的原因，至今雖沒有完全搞清楚，但研究結果已經(jīng)表明，它和均勻彌散在陶瓷基體中的氧化鋯晶粒的相變有關。一種增韌理論認為相變膨脹導致的微裂紋可以阻止造成脆斷的裂紋擴展；另一種理論認為應力誘導相變，而相變可吸收應力的能量，從而起到增韌的作用[12～14]。總之，在某些陶瓷材料中引入一定量亞穩(wěn)氧化鋯微粒，并使其均勻分布都可大大提高陶瓷材料的強度和韌性。

氧化鋯增韌陶瓷已在工程結構陶瓷研究中取得重大進展，經(jīng)過增韌的陶瓷品種日益增多。現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可穩(wěn)定氧化鋯的添加物有氧化鎂、氧化鈣、氧化鑭、氧化鈰、氧化釔等單一氧化物或它的復合氧化物。被增韌的基質(zhì)材料，除了穩(wěn)定的氧化鋯外，常見的有氧化鋁、氧化釷、尖晶石、莫來石等氧化物陶瓷，還有氮化硅和碳化硅等非氧化物陶瓷。日本在氧化鋁基質(zhì)（強度為400MPa、斷裂韌性為5.2 J/m2）材料中，添加16%體積百分數(shù)的氧化鋯進行增韌處理，制得材料的強度高達1200MPa，提高了3倍，斷裂韌性達到15.0J/m2，幾乎也提高了3倍，基本達到了低韌性金屬材料的程度[12]。最近的研究表明，強度和韌性是相互制約的。盡管如此，許多陶瓷材料通過氧化鋯增韌，大大拓寬了應用領域，增強了取代某些金屬材料的能力，出現(xiàn)了喜人的應用前景。利用氧化鋯增韌陶瓷可替代金屬制造模具、拉絲模、泵機的葉輪、特種陶瓷工業(yè)用的磨球、軸承，替代手表中的單晶紅寶石。日本用增韌氧化鋯做成剪刀，既不會生銹，又不導電，可以放心地剪斷帶電的電線。氧化鋯增韌陶瓷還可用于制造汽車零件，如凸輪、推桿、連動桿、銷子等。

2.3 耐高溫、耐腐蝕的透明陶瓷[4，15]

現(xiàn)代電光源對構成材料的耐高溫、耐腐蝕性及透光性有很高的要求，而同時滿足這些性能的材料直到20世紀50年代后期才開始得到發(fā)展。1957年，美國通用電器公司的科布爾等人在平均尺寸只有0.3μm的高純超細氧化鋁原料中，添加氧化鎂，混勻后壓成小圓片，放在通氫氣的高溫電爐中燒制，意外地發(fā)現(xiàn)它像玻璃一樣透明。科布爾還發(fā)現(xiàn)，把透明的陶瓷片放在顯微鏡下觀察，幾乎看不到微氣孔。經(jīng)過多次實驗觀察和研究分析發(fā)現(xiàn)，陶瓷的透光能力和內(nèi)部氣孔大小有很大關系，當微氣孔的大小在1μm左右時，厚度為0.5mm的陶瓷試樣只要含有千分之三的氣孔就能使光線的透過率減少90％。一般氧化鋁陶瓷中所含的氣孔都超過這個數(shù)字。因此，構成氧化鋁陶瓷的剛玉小晶體本身能夠透過光線，而陶瓷還是不透明。使陶瓷透明的關鍵，是坯體中只能有一種晶型的晶體，而且對稱性愈高愈好，否則會發(fā)生雙折射，此外氣孔要愈少愈好，有人做過試驗，當氣孔小到埃的數(shù)量級時，光會沿著微氣孔發(fā)生繞射現(xiàn)象，這有助于透明度的提高。

氧化鋁陶瓷是高壓鈉燈極為理想的燈管材料，它在高溫下與鈉蒸氣不發(fā)生作用，又能把95 %以上的可見光傳送出來。這種燈是目前世界上發(fā)光效率最高的燈。在相同功率下，一只高壓鈉燈要比2只水銀燈或10只普通白熾燈發(fā)出的光還要亮，壽命比普通白熾燈高20倍，可使用2萬小時以上，是目前壽命最長的燈。人眼對高壓鈉燈的黃色譜線十分敏感，而且黃光能穿過濃霧，特別適合街道、廣場、港口、機場、車站等大面積的照明，效果極好。目前，許多國家正在推廣使用，其發(fā)展速度之快，超過了以往任何一種電光源。由此不難看出，新型透明氧化鋁陶瓷的出現(xiàn)，引起了電光源發(fā)展過程中的一次重大飛躍，帶來了巨大的社會經(jīng)濟效益。

除半透明氧化鋁陶瓷外，研究得較多的還有氧化鎂、氧化鈣、氧化鈹、氧化鋯、氧化釔、氧化釷、氧化鑭等。透明氟化鎂、氰化鈣、硫化鋅、硒化鋅、硒化鎘等也有報道。用氧化鋁和氧化鎂混合在1800℃高溫下制成的全透明鎂鋁尖晶石陶瓷，外觀極似玻璃，但其硬度、強度和化學穩(wěn)定性都大大超過玻璃，可以用它作為飛機擋風材料，也可作為高級轎車的防彈窗、坦克的觀察窗、炸彈瞄準具，以及飛機、導彈的雷達天線罩等。

2.4 纖維、晶須補強陶瓷復合材料[12，16～18]

近年來，以陶瓷為基體、纖維或晶須補強的復合材料由于其韌性得到提高而受到重視。碳化硅晶須增韌的氧化鋁陶瓷刀具在20世紀80年代初開始研究，1986年已作為商品推向市場。碳化硅晶須的加入大大提高了氧化鋁陶瓷的斷裂韌性，改善了切削性能。用碳纖維和鋰鋁硅酸鹽陶瓷復合，材料的強度已接近或超過1000MPa，其斷裂功高達3000J/m2，即達到了鑄鐵的水平。用鉭絲補強氮化硅的室溫抗機械沖擊強度增加到30倍；用直徑為25μm的鎢絲沉積碳化硅補強氮化硅，這種纖維補強陶瓷的斷裂功比氮化硅提高了幾百倍，強度增加60％；用莫來石晶須來補強氮化硼，其抗機械沖擊強度提高10倍以上。可以認為，繼20世紀70年代出現(xiàn)的相變增韌熱后，晶須、纖維增強、均韌復合陶瓷已成為結構陶瓷發(fā)展的主流。高性能(強度、韌性)、高穩(wěn)定性、高重復性的晶須、纖維復合陶瓷材料的獲得，除要求晶須、纖維與基體間化學、物理相容性較好以外，從復合工藝上，還必須保證晶須纖維在基體中能均勻地分散，才能獲得預期的效果。最近，利用“織構技術”，在某些陶瓷坯體中生長出纖維狀態(tài)針狀第二相物質(zhì)如莫來石晶體進行“自身內(nèi)部”復合，這種復合增韌是一項簡便易行的陶瓷補強新技術。目前高性能陶瓷復合材料，還處在深化研究階段，關鍵在于改進工藝和降低成本，提高其實際應用的競爭力。

2.5 生物陶瓷[4，5，19]

生物陶瓷材料是先進陶瓷的一個重要分支，它是指用于生物醫(yī)學及生物化學工程的各種陶瓷材料。它的總產(chǎn)值約占整個特種陶瓷產(chǎn)值的5％。生物陶瓷目前主要用于人體硬組織的修復，使其功能得以恢復。全世界1975年才開始生物陶瓷的臨床應用研究。但是，最近10多年間，各國在這方面的基礎應用研究很活躍。

目前生物植入材料在人體硬組織修復中應用的有：金屬及合金、有機高分子材料、無機非金屬材料和復合材料。材料被埋在體內(nèi)，在體內(nèi)的嚴酷條件下，由于氧化、水解會造成材料變質(zhì)；長期持續(xù)應力作用會造成疲勞或者破裂、表面磨損、腐蝕、溶解等，這些都可引起組織反應，腐蝕產(chǎn)物不僅在種植體附近聚集，還會溶入血液和尿中，引起全身反應。因此，對生物植入材料的要求是嚴格的、慎重的。陶瓷材料作為生物植入材料和其他材料相比，它和骨組織的化學組成比較接近，生物相容性好，在體內(nèi)的化學穩(wěn)定性、生物力學相容性和組織親和性等也較好，因此，生物陶瓷越來越受到重視。目前國內(nèi)一些高等院校已對羥基磷灰石及氧化鋁陶瓷等進行了研究，并已開始臨床應用。

隨著人類社會物質(zhì)文明的發(fā)展，人們對提高醫(yī)療保健水平和健康長壽的要求必然成為廣泛的社會需要。可以相信，生物陶瓷材料今后必將會有重大發(fā)展。

3結構陶瓷的發(fā)展趨勢

當今世界，材料，特別是高性能新材料由于以下原因而得到迅速發(fā)展：（1）國際軍事工業(yè)激烈競爭，航空航天技術的發(fā)展需要；（2）新技術的需要促進了新材料的發(fā)展；（3）地球上金屬資源與化石能源越用越少，石油、天燃氣等在本世紀末將用盡，開發(fā)與節(jié)約能源成為當務之急；（4）科學技術的進步為新材料的發(fā)展提供了條件[14]。目前使用的金屬合金，在無冷卻條件下，最高工作溫度不超過1050℃，而高溫結構陶瓷，如Si3N4和SiC則分別在1400℃和1600℃以上仍保持著較高的強度和剛性[16]。先進結構陶瓷所表現(xiàn)出的優(yōu)異性能，是現(xiàn)代高新技術、新興產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)工業(yè)改造的物質(zhì)基礎，具有廣闊的應用前景和巨大的潛在社會經(jīng)濟效益，受到各發(fā)達國家的高度重視，對其進行廣泛的研究和開發(fā)，并已取得了一系列成果。但結構陶瓷的致命弱點是脆性、低可靠性和重復性。近20年來，圍繞這些關鍵問題已開展了深入的基礎研究，并取得了突破性的進展。例如，發(fā)展和創(chuàng)新出許多制備陶瓷粉末、成形和燒結的新工藝、新技術；建立了相變增韌、彌散強化、纖維增韌、復相增韌、表面強化、原位生長強化增韌等多種有效的強化、增韌方法和技術；取得了陶瓷相圖、燒結機理等基礎研究的新成就，使結構陶瓷及復合陶瓷的合成與制備擺脫了落后的傳統(tǒng)工藝而實現(xiàn)了根本性的改革，強度和韌性有了大幅度的提高，脆性得到改善，某些結構陶瓷的韌性已接近鑄鐵的水平。

先進結構陶瓷今后的重點發(fā)展方向是加強工藝-結構-性能的設計與研究，有效地控制工藝過程，使其達到預定的結構（包括薄膜化、纖維化、氣孔的含量、非晶態(tài)化、晶粒的微細化等），重視粉體標準化、系列化的研究與開發(fā)及精密加工技術，降低制造成本，提高制品的重復性、可靠性及使用壽命。目前，高性能結構陶瓷的發(fā)展趨勢主要有如下三個方面：

3.1 單相陶瓷向多相復合陶瓷發(fā)展

當前結構陶瓷的研究與開發(fā)已從原先傾向于單相和高純的特點向多相復合的方向發(fā)展[20]。復合的主要目的是充分發(fā)揮陶瓷的高硬度、耐高溫、耐腐蝕性并改善其脆性，其中包括纖維(或晶須)補強的陶瓷基復合材料；異相顆粒彌散強化的復相陶瓷；自補強復相陶瓷（也稱為原位生長復相陶瓷）；梯度功能復合陶瓷[21]。以往研究的微米-微米復合材料中,微米尺度的第二相顆粒(或晶須、纖維)全部分布在基體晶界處，增韌效果有限,要設計和制備兼具高強度、高韌性且能經(jīng)受惡劣環(huán)境考驗的材料十分困難，納米技術和納米材料的發(fā)展為之提供了新的思路。

20世紀90年代末,Niihara教授領導的研究小組報道了一些有關納米復相陶瓷的令人振奮的試驗結果,如Al2O3-SiC(體積分數(shù)為5%)晶內(nèi)型納米復合陶瓷的室溫強度達到了單組分Al2O3陶瓷的3～4倍,在1100℃下強度達1500MPa[8～12，22～26]，這些都引起了材料研究者的極大興趣。從那時直到現(xiàn)在,納米復相陶瓷的研究不斷深入[13～17，27～31]，我國也相繼開展了一系列的工作,目前對納米復相陶瓷的研究已處于國際一流水平[18～22，32～36]。

3.2 微米陶瓷向納米陶瓷發(fā)展

1987年，德國Karch等[37]首次報道了納米陶瓷的高韌性、低溫超塑。此后,世界各國對發(fā)展納米陶瓷以解決陶瓷材料脆性和難加工性寄予了厚望。從20世紀90年代開始，結構陶瓷的研究和開發(fā)已開始步入陶瓷發(fā)展的第三個階段，即納米陶瓷階段。結構陶瓷正在從目前微米級尺度(從粉體到顯微結構)向納米級尺度發(fā)展。其晶粒尺寸、晶界寬度、第二相分布、氣孔尺寸以及缺陷尺寸都屬于納米量級，為了得到納米陶瓷，一般的制粉、成形和燒結工藝已不適應，這必將引起陶瓷工藝的發(fā)展與變革，也將引起陶瓷學理論的發(fā)展乃至建立新的理論體系，以適應納米尺度的需求。由于晶粒細化有助于晶粒間的滑移，使陶瓷具有超塑性，因此晶粒細化可使陶瓷的原有性能得到很大的改善，以至在性能上發(fā)生突變甚至出現(xiàn)新的性能或功能。納米陶瓷的發(fā)展是當前陶瓷研究和開發(fā)的一個重要趨勢，它將促使陶瓷材料的研究從工藝到理論、從性能到應用都提升到一個嶄新的階段。

納米陶瓷的關鍵技術在于燒結過程中晶粒尺寸的控制。為解決這一問題,目前主要采用熱壓燒結、快速燒結、熱鍛式燒結、脈沖電流燒結、預熱粉體爆炸式燒結等致密化手段[39～43]，但總的來說,以上各種手段，雖對降低燒結溫度、提高致密度有一定作用,但對燒結過程中晶粒長大的抑制效果并不理想，大塊納米陶瓷的制備一直是目前國際上納米陶瓷材料研究的前沿和難點。目前納米陶瓷在商業(yè)應用方面尚未取得突破性進展，若能制備出真正意義上的納米陶瓷，則將開創(chuàng)陶瓷發(fā)展史上的新紀元，陶瓷的脆性問題也將迎刃而解[44]。大量的研究結果表明[45～49]，將等離子噴涂技術與納米技術相結合，以納米陶瓷粉末為原料經(jīng)等離子噴涂技術制備的納米陶瓷結構涂層表現(xiàn)出極其優(yōu)異的性能，已經(jīng)使納米材料的應用逐步進入大規(guī)模實用化的階段。

3.3 由經(jīng)驗式研究向材料設計方向發(fā)展

由于現(xiàn)代陶瓷學理論的發(fā)展，高性能結構陶瓷的研究已擺脫以經(jīng)驗式研究為主導的方式，陶瓷制備科學的日趨完善以及相應學科與技術的進步，使陶瓷材料研究工作者們有能力根據(jù)使用上提出的要求來判斷陶瓷材料的適應可能性，從而對陶瓷材料進行剪裁與設計，并最終制備出符合使用要求的適宜材料。

陶瓷材料常常是多組分、多相結構，既有各類結晶相，又有非晶態(tài)相，既有主晶相，又有晶界相。先進結構陶瓷材料的組織結構或顯微結構日益向微米、亞微米，甚至納米級方向發(fā)展。主晶相固然是控制材料性能的基本要素，但晶界相常常產(chǎn)生著關鍵影響。因此，材料設計需考慮這兩方面的因素。另外，缺陷的存在、產(chǎn)生與變化、氧化、氣氛與環(huán)境的影響，對結構材料的性能及在使用中的行為將產(chǎn)生至關重要的作用。所以這也是材料設計中要考慮的重要問題，材料的制備對結構與缺陷有著直接影響，因此人們力求使先進陶瓷材料的性能具有更好的可靠性和重復性，制備科學與工程學將在這方面發(fā)揮重要作用。

陶瓷相圖的研究為材料的組成與顯微結構的設計提供了具有指導性意義的科學信息。最近提出的陶瓷晶界應力設計，企圖利用兩相或晶界相在物理性質(zhì)(熱膨脹系數(shù)或彈性模量)上的差異，在晶界區(qū)域及其周圍造成適當?shù)膽顟B(tài)，從而對外加能量起到吸收、消耗或轉(zhuǎn)移的作用，以達到對陶瓷材料強化和增韌的目的[1]。為克服陶瓷材料的脆性而提出的仿生結構設計，通過模仿天然生物材料的結構，設計并制備出高韌性陶瓷材料的新方法也成為研究熱點[12，50]。

4結語

先進結構陶瓷材料在粉體制備、成形、燒結、新材料應用以及探索性研究方面取得了豐碩的成果，這些新材料、新工藝、新技術，在節(jié)約能源、節(jié)約貴重金屬資源、促進環(huán)境保護、提高生產(chǎn)效率，延長機器設備壽命以及實現(xiàn)尖端技術等方面，已經(jīng)并繼續(xù)發(fā)揮著積極的作用，促進了國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級改造和國防現(xiàn)代化建設。

先進結構陶瓷材料的研究，需要跟蹤國際科技前沿，對新設想、新技術進行廣泛探索。自蔓延高溫燃燒合成技術(SHS)、凝膠注模成形技術、微觀結構設計已成為研究熱點。

陶瓷材料的許多獨特性能有待我們?nèi)ラ_發(fā)，所以先進陶瓷的發(fā)展?jié)摿艽蟆ｋS著科技的發(fā)展和人們對陶瓷研究的深入，先進陶瓷將在新材料領域占有重要的地位。

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Research Progress on Advanced Structural Ceramic Materials

Lu XuechengRen Ying

（Handling Equipment Mechanical Department, Academy of Military TransportationTianjin300161)