陶瓷基超材料综合性能优异 我国研究成果正在不断增多

陶瓷基超材料综合性能优异 我国研究成果正在不断增多

　　陶瓷基超材料，是结合了陶瓷基复合材料特性与超材料结构设计特点研制的一种新型材料。

　　超材料是人工设计的具有常规材料所不具备的超常物理性质的材料。超材料可以应用在军工、航天、无线通信等高技术产业中，通常工作在极端环境下，金属基超材料的高温稳定性存在不足，且具有高损耗、各向异性、难以调控等缺点，陶瓷基超材料受到关注。根据新思界产业研究中心发布的《2024-2029年中国陶瓷基超材料行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示，陶瓷基超材料具有结构简单、电磁性能好、多场可调性质好、损耗低、环境适应性强等优点，可进一步拓宽应用范围。

陶瓷基超材料制备可以采用的陶瓷基材料主要有硼化锆（ZrB2）、钛酸锶（SrTiO3）、钛酸钙（CaTiO3）、二氧化钛（TiO2）、三氧化钛（TiO3）、氮化钛（TiN）、二硼化钛（TiB2）、二碳化三钛（Ti3C2）等，种类多样，例如利用胶体氮化钛纳米颗粒可制备全陶瓷等离子体介质超材料。

　　2017年1月，深圳光启创新技术有限公司公开了一项“在陶瓷材料表面形成导电几何结构的方法以及陶瓷基超材料”的发明专利；2020年9月，深圳光启高等理工研究院、深圳光启创新技术有限公司公开了一项“陶瓷基超材料及其制造方法”的发明专利。

　　受电磁隐身、宇宙探索等新技术、新领域快速发展拉动，我国新型器件需求不断增多，带动超材料研究步伐加快，陶瓷基超材料相关专利数量因此逐步增多。但已开发问世的陶瓷基超材料产品中，较多依然存在介电性能宽温域范围漂移等问题，因此其技术研究还在不断深入。

　　2023年9月，中国科学院上海硅酸盐所团队研发出一种具有负泊松比、高比强度、超弹性和高抗压强度的陶瓷基复合超材料，研究成果发表于《Science Advances》；2024年6月，清华大学科学家基于稀有金属基陶瓷以及超材料设计，制备了具有高性能和优异温度稳定性的陶瓷基超材料吸波体，研究成果发表于《Rare Metals》。

　　新思界行业分析人士表示，我国政策对陶瓷基超材料技术发展也极为重视。2023年，中国建筑材料联合会发布第三批全国建材行业重大科技攻关“揭榜挂帅”项目榜单中，包括电磁传输可调控的陶瓷基超材料的研制，山东工业陶瓷研究设计院有限公司、上海无线电设备研究所、山东大学为揭榜单位。