陶瓷目前是功能范围最广的无机非金属材料,而日本在陶瓷材料研究这一块的实力在国际上也算数一数二
理财周报材料科学实验室研究员 戴建敏 魏湘婷/撰述
无机非金属材料种类众多，目前作用最为广泛的主要为特种陶瓷、玻璃纤维和晶体等。
在欧洲、日韩高等学府中，无机非金属材料已成为材料科学下一个重点分支。在无机非金属方面，有专门针对半导体、陶瓷、聚合物和混合材料以及新材料的研发。其中德国海德堡大学、剑桥大学、东京工业大学等高校的研究最为突出。
由于特种陶瓷，在航天领域的广泛应用，陶瓷材料在国家级实验室中也属重点项目。德国航空太空中心、日本国立物质材料研究机构等实验都对陶瓷材料的研究和应用加足功夫，意大利国家研究委员会也专门成立了陶瓷研究所。
另外，更让人惊喜的是，大部分国家的陶瓷专家并不敝帚自珍，共同倡导成立世界陶瓷联合会，让不同国家的陶瓷专家之间的了解和合作更加便利，促进了陶瓷科学技术的共同发展。
大学研究室：德国日本领先
作为一个传统的工业大国，德国在材料科学方面一点也不逊色，尤其是在材料工艺设计上。其中，无机非金属材料研究比较突出的大学主要有海德堡大学、亚琛工业大学、慕尼黑工业大学、德累斯顿工业大学、达姆施塔特工业大学等。
据资料显示，德国海德堡大学至今仍是德国乃至欧洲的一大科研基地，曾先后出过10位诺贝尔奖得主，其在材料研究领域的力量也不能小觑。除了拥有专门的无机化学系，在2011年还成立了一个先进材料研究中心，主要进行结构、工艺技术、形态和电子性质方面的研究。该研究中心也与当地一个企业运营的实验室“Innovationalab GmbH”有合作关系，这种合作大大加强了科学技术与产业的联系。
英国的材料研究不落伍，尤其是在国际顶尖的几间高校中。剑桥大学拥有一个世界一流的材料科学与冶金系，研究范围覆盖各种各样的材料，既有自主研发新的材料也专注于提高原有材料的性能。除了自身强大的研究实力外，其还得到世界130多个国家和企业的资助。
剑桥大学材料科学与冶金系下面有材料化学和结构性材料两个与无机非金属有关的研究团队。材料化学团队组包含功能性无机和混合材料研究组、材料化学研究组。结构性材料团队则主要包括戈登实验室下设的陶瓷和无机材料研究组、复合材料和涂料研究组。在无机材料领域的研究对象主要包括表面涂料、金属玻璃、多孔和多层材料、纳米纤维、热障涂层等。这两个团队是剑桥大学无机非金属材料科学研究方向的核心团队。牛津大学则不仅有材料学院，还拥有独立的牛津高级材料和复合材料研究中心、无机化学实验室。
日本的高校在材料领域处于强势的主要有京都大学、大阪大学、东京工业大学、东京大学、九州大学、名古屋大学、大阪府立大学、北海道大学。
东京工业大学的工程学院下设无机材料专业，其中包含了对无机非金属材料的学习和研究。该专业研究的重点主要放在陶瓷材料多种形式的利用上。同时，该校还拥有基础战略材料研究中心以及一个材料和结构实验室。在1997-2007年期间，该材料和结构实验室进行过陶瓷超塑性、动力学的晶界网络、纳米晶陶瓷等方面的研究。另外，也做过纳米碳化硅的高温变形行为的研究试验。
目前，东京工业大学进行的无机非金属方面的研究涉及新型功能玻璃和新功能无机材料的创造，第一个项目从1974年就已经开始，而第二个项目是2005年开始的，两个项目都会在2014年到期。东京工业大学认为，其研究的各种陶瓷材料用途广泛，具体可以用作人工骨骼、能对环境起到清理作用的环保材料、建筑材料等。
陶瓷目前是功能范围最广的无机非金属材料,而日本在陶瓷材料研究这一块的实力在国际上也算数一数二。日本东京大学线段科学技术研究中心曾协同Covalent材料公司、宇宙航空研究开发机构、物质材料研究机构以及东京大学生产技术研究所开发出碳纤维和碳化硅的不易破裂的轻型混合陶瓷材料，并且有望将该材料运用于新干线的圆盘制动器、轿车的高性能制动器、高性能轻型磨耗材料等。
而在理工科方面颇负盛名的韩国科学技术研究院拥有材料科学与工程学院，在无机非金属方面，其覆盖了半导体、陶瓷、聚合物和混合材料以及新材料的研发。此外，韩国三大超一流大学中的首尔大学和延世大学都分别设有材料科学和工程学院。首尔大学还拥有自己的高级材料研究机构。
国家实验室：马普学会
孕育32名诺奖得主
德国拥有一个世界知名的马普学会。马克思·普朗克学会（MPG）是德国的一个大型科研组织，曾经孕育了32位诺贝尔奖得主，也是国际上规模最大、威望最高和成效最大的由政府资助的自治科学组织。学会拥有81个研究所，其中就有两个跟无机非金属相关的研究所，分别为马普化学研究所和马普固体物理和材料研究所。另外马普冶金研究所也致力于研究陶瓷材料，重点主要放在结构及其特性间的关系上，而马普固体研究中心则将部分精力放于非晶态固体材料的研究上。2011年，学会里的动态结构研究小组成功利用强红外激光脉冲照射将稀土氧化物陶瓷材料转变为高温超导体。
德国航空太空中心是德国的国家级航太、能源与交通运输研究机构。总部设在科隆，并有多个分支机构在德国各地。DLR和许多国内或国际的单位合作从事广泛的研究。德国航空太空中心同时也是德国的太空机构。而先进陶瓷和陶瓷基复合材料目前在航空航天领域仍具有不可替代的作用，作为无机非金属的重要分支——陶瓷材料一直是该中心的研究重点。
法国国家科研中心(CNRS)成立于1939年，是法国最大的科学技术研究机构，也是欧洲最大的基础研究机构之一，目前隶属于法国国民教育、研究与技术部。法国国家科研中心的主要任务是从事自然科学、人文科学和社会科学等各个领域的基础研究和应用研究。
日本在无机非金属材料研究比较著名的机构则包括物质材料研究机构。日本国立物质材料研究机构坐落于日本著名的筑波科学城，隶属于日本文部科学省，是世界上顶级的专门从事材料科学研究的机构之一。最新的权威统计资料显示，2007-2011年间以论文发表数量和引用次数为指标衡量，该研究机构排名世界第4位。
日本产业技术综合研究所前身是日本工业技术院，原是日本通商产业省所属的一个政府机构，最初是为了着眼于基础科学应用研究与发展而成立的单位。2001年4月1日起以独立行政法人身份开始运作，不再属于政府机关，是日本最大的公立研发机构之一，分驻于日本各地，设有研究中心及研究机构两种研发单位。研究中心是针对发展一项特殊的技术而设立，有明确的目标导向，期限为3至7年；研究机构则从事中、长期的一般性研究开发，研究人员可自行构想研究题目。
意大利国家研究委员会为意大利最大的现代科研中心，由意大利政府组织筹建，并与国内多所大学、企业实验室保持紧密联系，委员会下面分为数十个研究中心，先进陶瓷技术也是委员会研究重点，专门成立了陶瓷研究所。
另外，成立陶瓷协会，发展本国陶瓷技术的方式在世界各国兴起，其中最著名的是整个欧洲国家的陶瓷学家组成的欧洲陶瓷学会。欧洲陶瓷协会成立于1987年，初始目的是联合欧洲陶瓷学家，促进陶瓷科技研究和工业发展的进步。1989年在荷兰举行了欧洲陶瓷学会首届学术会议，美国、日本、中国、澳大利亚、加拿大、印度和南美等38个国家、共计一千名代表参加。会上，经过与会者倡议，各国代表们建立了世界陶瓷联合会。该联合会的目的是促进和支持不同国家和人们之间的了解和合作，实现艺术、科学和陶瓷技术方面的信息交流，促进陶瓷科学技术的共同发展。
而无机非金属材料中另一主要材料——玻璃纤维同样受到欧洲实验室重视，同样是联合了全欧洲所有玻纤领域的专家成立的欧洲玻璃纤维协会，不仅促进了研究应用领域的合作，同时也在玻璃纤维产品的技术标准的制定中起到重要的作用。
公司实验室：日企研发突出
荷兰菲利甫公司成立于1891年，目前已经成为世界最大的电子公司之一，在照明、家庭电器、医疗系统领域均具体强大的竞争力。
瑞士的劳芬卫生陶瓷厂，年产45万件卫生瓷。该厂的工艺流程大致如下：从德国和东欧购进标准化的坯料，通过搅拌化浆，坯料制备车间配有少量球磨机（与釉料制备车间相比）主要用于磨废瓷或废泥的制浆，可见全厂几乎没有废瓷和废泥的排放。制好的泥浆经混合均化后输送到成形车间的大泥浆罐，在分送到各个注浆线上。成型设备有微压组合浇注和高压注浆两种，微压组合浇注均采用机械化操作。整个过程由一人轻松操作，大大减轻了工人的劳动强度，机组是由劳芬公司和德国dorst公司合作开发的。
Deutschesteinzeug公司，这是一家在德国上市的陶瓷砖公司。公司始建于140多年前，公司的自动化程度较高。主要体现在：连续球磨机的应用，省去了人工原料装磨和放浆步骤，从原料入磨到泥浆出磨全部实现自动化陶瓷砖产品自动出窑、拣选和包装，这是我国陶瓷厂用人工最多的工段，而这家工厂只用两名工人监控即可。
日本东芝公司原名东京芝浦电气株式会社，1939年由株式会社芝浦制作所和东京电气株式会社合并而成，现已包括通讯、电子在内的综合电子电器企业，业务范围涉及家电、笔记本电脑、半导体、电子元器件、机电、能源等诸多领域。随后，日本日立精工公司的DPL-400型超精密磁盘车床、日本Toshiba公司的CNC超精密磨床、日本Toyoda公司的五坐标超精密数控磨床都创出各具特色的陶瓷加工机床。此外，日本京瓷（KYOCERA）也是大名鼎鼎的新型陶瓷生产企业。
而比较著名的玻璃纤维厂商有欧洲3B玻纤公司和比利时Nanoc祖公司。两公司曾经联手研制创新的CNT(碳纳米管)玻璃纤维，这种新式的玻璃纤维将为复合材料提供导电性和更好的抗剪切、抗冲击和抗分层性能，这些性能是下一代复合材料(例如100%可回收的汽车零部件和风力发电机叶片)所必须具备的。
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