در صنایع شیمیایی، مقاومت خوب این مواد در برابر اسیدها و سایر مواد خورنده بسیار مورد توجه میباشد. در صنایع هوا- فضا مقاومت این مواد در برابر حرارت اهمیت دارد و در صنایع الکترونیک و ارتباطات بهعلت خواص نوری و الکتریکی خوبی که دارند، از اجزای مهم محسوب میشوند. امروزه سرامیکها در قسمتهای مختلف صنایع اتومبیلسازی نیز روزبهروز کاربرد بیشتری مییابند؛ چه در سیستم ترمزها و چه در موتورها و سایر اجزاء.
روند کلی تکامل بشر در زمینه کاربرد مواد، اینگونه بوده است که انسانها همواره سعی کردهاند مواد اطراف خود و خواص آنها را بهخوبی شناسایی کنند و سپس بر اساس نیازهای خود، مناسبترین آنها را انتخاب کنند. این روند جستجو و انتخاب از دیرباز وجود داشته و هماکنون هم جزء یکی از ارکان اساسی مهندسی مواد میباشد.
با گذشت زمان و به خصوص با وقوع جنگهای جهانی در قرن بیستم، نیازهای بشر از آنچه که مواد موجود میتوانستند در اختیار او قرار دهند فراتر رفت. بنابراین نیازهای جدید صرفاً با استفاده از مواد موجود، قابل رفع نبود. در نتیجه این احساس در بشر بهوجود آمد که لازم است خود را از قید مواد موجود رها سازد و با ایجاد تغییر در ساختار آنها، عملکردهایی فراتر از خواص موجود را از آنها بخواهد. از این رو دانشمندان و مهندسین مواد بر آن شدند که با دانش رشد یابندة خود در حوزة مواد، آنها را تغییر داده و خصوصیات مورد نیاز خود را در آنها ایجاد نمایند و یا اینکه از ابتدا مادهای را خلق کنند که قبل از آن وجود نداشته است. با این رویکرد جدید، عصر مواد پیشرفته آغاز شد.
بازار بزرگ سرامیکهای پیشرفته در جهان عامل دیگری است که ما را به سمت سرامیکهای پیشرفته سوق می-دهد. از بازار 200 میلیارد دلاری سرامیکها در جهان حدود یک سوم آن یعنی 63 میلیارد دلار آن مربوط به سرامیکهای پیشرفته است.
تقریباً میتوانیم بگوییم که ما در سرامیکهای سنتی تمام توان خود را بهکار گرفتهایم. در صورتیکه در بازار سرامیکهای پیشرفته اصلاً حضوری نداشته ایم. این در حالی است که برای این بازار رشد 6 تا 7 درصدی نیز متصور است. ما میتوانیم در این صنعت نیز مانند سرامیکهای سنتی به سطح خوبی برسیم. تصور اینکه سرمایه-گذاری در بخش سنتی اجباراً ما را به سمت سرامیکهای پیشرفته سوق میدهد تصور کاملاً غلطی است؛ چون این دو ماهیتاً با هم فرق دارند و از نظر سطح فناوری، دانش فنی و موارد کاربرد، اختلاف زیادی با هم دارند. پس این برداشت که ما با توجه به سرامیکهای سنتی به مرور زمان به سرامیکهای پیشرفته دست مییابیم درست نیست.
فارغ از تمام مباحث فوق، نگرش ما به مسائل جهانی و پدیدة جهانی شدن نیز راهبرد ما را در دستیابی به فناوریهای مختلف تحتتاثیر قرار میدهد. طبیعتاً استراتژی ما در رویکرد به فناوری سرامیک نیز متاثر از این نگرش خواهد بود. اگر ما در پدیدة جهانی شدن بخواهیم تابع و پیرو دیگر قدرتها باشیم، صنعت سرامیک ما در حد سرامیکهای سنتی و دارای ارزش افزودة پایین باقی خواهد ماند. چون آنها این طور میخواهند. ولی اگر در این حوزه مانند حوزههای دیگری مثل نانوفناوری پیشرفت کنیم، دستیابی به فناوری سرامیکهای پیشرفته، امری حیاتی خواهد بود.
در صنایع شیمیایی، مقاومت خوب این مواد در برابر اسیدها و سایر مواد خورنده بسیار مورد توجه میباشد. در صنایع هوا-فضا مقاومت این مواد در برابر حرارت اهمیت دارد و در صنایع الکترونیک و ارتباطات بهعلت خواص نوری و الکتریکی خوبی که دارند، از اجزای مهم محسوب میشوند. امروزه سرامیکها در قسمتهای مختلف صنایع اتومبیلسازی نیز روزبهروز کاربرد بیشتری مییابند؛ چه در سیستم ترمزها و چه در موتورها و سایر اجزاء.
در 60 سال اخیر در مورد 25 گروه مختلف از سرامیکهای پیشرفته، تحقیقات وسیعی صورت گرفته و بسیاری از آنها به تولید رسیدهاند. در سالهای اخیر، شکوفایی و گسترش صنایع الکترونیک و همچنین کاربرد وسیع سرامیکهای پیشرفته در صنایع مربوط به فناوری پزشکی و اتومبیلسازی، موجب رشد چشمگیر بازار سرامیکهای پیشرفته شده است.
- بهعنوان مثال دریچه مصنوعی قلب که نوعی سرامیک پیشرفته است، وزنی حدود 1 تا 2 گرم دارد که قیمت آن حدود 4 هزار دلار میباشد و ارزش افزوده عجیبی دارد که تولید آن محدود به آمریکا و ژاپن است.
- استفاده از سرامیکها در جایگزینی استخوانها بهعلت سبکی وزن در مقایسه با پلاتین، سازگاری بیشتر با بافت-های بدن، عدم نیاز به جراحی مجدد و غیره سبب شده است که در حوزه پزشکی به استفاده از سرامیکهای پیشرفته توجه شود.
- در زمینههای نظامی نیز سرامیکهای پیشرفته کاربرد فراوان دارند. سادهترین کاربردهای آن ساخت زره ضد گلوله و در تانکها و زیر بالگردها بهعنوان محافظ در مقابل گلوله میباشد.
- در ابزار برش، امروزه بهدلیل استحکام بسیار بالا، سایش فوقالعاده کم و عمر بسیار زیاد، از این مواد سرامیکی در صنعت، استفاده فراوانی میشود. همچنین مواد سرامیکی جایگزینی برای قلمتراشهای فولاد آلیاژی میباشند و عمده تولید آنها در اروپا است.
سرامیکهای پیشرفته آنچنان تنوع و کاربرد فراوانی دارند که توجه به هر شاخه از آنها میتواند درآمدزایی بالایی را به همراه داشته باشد. بهعنوان مثال الکتروسرامیکها یکی از شاخههای مهم و پرکاربرد هستند که در صورت توجه، مزایای زیادی را بههمراه دارند که در ذیل به برخی از آنها اشاره میشود:
1- اشتغال
اشتغالی که در اثر توسعه این صنعت در کشور ایجاد میشود، قابل مقایسه با سرامیکهای سنتی نیست. زیرا علاوهبر گروههای متخصصی که در واحدهای صنعتی مشغول به تولید این محصولات خواهند بود، گروههای دیگری که شامل تیمهای مهندسی هستند محصول این کارخانجات را برای کاربردهای خاص طراحی و تولید میکنند. بنابراین زنجیرة بزرگی از نیروهای تحصیلکرده در اثر توسعة این صنعت جذب بازار کار خواهند گردید. اساساً تولید این نوع محصولات بهعنوان محصولات مبتنی بر دانش تلقی می گردد.
2- توسعه صنایع الکترونیک
با توجه به اهداف برنامههای توسعه که یکی از آنها توسعه صنایع الکترونیک در کشور است، باید زیرساختهای لازم را برای آن ایجاد کرد. تولید الکتروسرامیکها در کشور یکی از زیرساختهای لازم برای توسعه این صنعت است. چون معضلی که تولیدکنندگان در صنعت الکترونیک دارند، قیمت نامناسب و ورود اجناس بهصورت قاچاق در کشور است. با تولید اقتصادی این قطعات در کنار دیگر قطعات الکترونیکی در داخل کشور، آنها میتوانند تولیدات خود را با قیمت مناسبی به جامعه ارائه دهند و نگران قاچاق نبوده و به بازارهای بینالمللی راه پیدا کنند و توان رقابت داشته باشند.
3- ارزش افزوده بالا
قیمت محصولات الکتروسرامیکی از حدود 5 دلار شروع میشود و تا 500-400 دلار در هر کیلو میرسد که سهم بالایی از ارزش افزوده آن به دانش فنی و طراحی برمیگردد و صرفاً مواد اولیه نقش عمدهای را بهتنهایی در قیمت این محصولات بازی نمینماید. نگرانی از اینکه مواد اولیه با خلوص بالا برای تولید این محصولات را در کشور نداریم، نباید باعث شود تا کشور ما وارد این صنعت نشود. چنانچه کشورهایی نظیر کره، تایوان، هنگکنگ و سنگاپور نیز با همین مسئله روبرو بودند ولی با یک برنامهریزی درست و در سایه همکاریهای بینالمللی گامهای بسیار درخشانی را در تولید و عرضه این محصولات در دنیا برداشتهاند.
4- مصرف انرژی
مصرف انرژی برای تولید این قطعات در مقایسه با سرامیکهای سنتی بسیار کمتر است. زیرا ابعاد قطعات کوچکتر است. این در حالی است که وقتی آمار مصرف انرژی در کشورهای مختلف بررسی میشود، صنعت سرامیک، بهویژه در بخش سنتی (کاشی، شیشه، دیرگداز، سیمان و غیره)، سهم قابل توجهی از مصرف انرژی را به خود اختصاص میدهد.