塑性陶瓷，指在室溫條件下能夠發(fā)生顯著塑性變形而不破裂的先進陶瓷材料。塑性陶瓷具備耐高溫、強度高、可加工性好、密度低等優(yōu)勢，在航空航天、先進制造以及能源化工等領域擁有潛在應用價值。
塑性陶瓷通常以多晶陶瓷為基材制成，包括氮化硅（Si3N4）、氧化鋁（Al2O3）、釓鋁酸鹽（GdAlO3）、氮化硼（BN）等。氮化硅陶瓷可基于相變滑移實現塑性變形，其壓縮強度為高強度鋼的5倍。氮化硅制備方法包括熱分解法、溶膠-凝膠法、硅粉直接氮化法以及化學氣相沉積法等。受益于技術成熟度提升，我國氮化硅產量有所增長，這將為塑性陶瓷行業(yè)發(fā)展奠定良好基礎。
塑性陶瓷克服了傳統(tǒng)陶瓷存在的脆性問題，適用于高溫環(huán)境中。在航空航天領域，塑性陶瓷具備輕量化、耐高溫等優(yōu)勢，可用于制造航空發(fā)動機葉片等熱端部件。近年來，隨著技術進步以及應用需求增長，我國航空航天產業(yè)發(fā)展速度不斷加快。2025年6月4日，我國國產大飛機C919執(zhí)飛廣州—南陽航線，首次完成支線機場商業(yè)化航行。在此背景下，塑性陶瓷行業(yè)發(fā)展將迎來機遇。
全球已布局塑性陶瓷行業(yè)研發(fā)賽道的企業(yè)及科研機構包括美國普渡大學、美國加州大學伯克利分校、德國薩爾大學、日本國立材料研究所、日本宇部興產株式會社等。在本土方面，與海外發(fā)達國家相比，我國塑性陶瓷行業(yè)起步較晚，但發(fā)展勢頭迅猛，已有多家科研機構在其增韌和增塑方面取得新突破。
2024年6月，北京科技大學新金屬材料國家重點實驗室陳克新研究員團隊與北京工業(yè)大學、甬江實驗室以及香港大學科研團隊合作，基于“借位錯”策略，通過在金屬和陶瓷之間設計共格界面，成功實現陶瓷室溫大變形拉伸塑性。未來伴隨研究深入，我國塑性陶瓷行業(yè)發(fā)展速度將不斷加快。
塑性陶瓷作為一種先進陶瓷材料，性能優(yōu)異，在航空航天領域擁有巨大應用潛力。未來伴隨我國國產大飛機行業(yè)景氣度提升，塑性陶瓷市場需求有望增長。目前，我國企業(yè)及相關科研機構正在加大對于塑性陶瓷的研究，未來隨著技術成熟度提升，其產業(yè)化進程有望加快。