美的洗涤电器制造有限公司528311
摘要：近年来，随着国家“军民融合”步伐的推进，以陶瓷半导体为代表的一些列高精尖科技开始从军用走向民用服务。目前，含硅陶瓷材料正广泛应用与高铁、汽车漆面、普通机车、光伏玻璃等产品上。而伴随目前科学技术的不断进步，对含硅陶瓷材料进行研究改进，其将逐渐渗透应用于家装、卫浴、厨电等家电产品中，进而推动家电产品领域的发展。
关键词：硅陶瓷材料；家电产品；应用前景
1.含硅陶瓷材料的应用背景
家用电器主要指在家庭及类似场所中使用的各种电气和电子器具。家用电器为人类创造了更为舒适优美、更有利于身心健康的生活和工作环境，提供了丰富多彩的文化娱乐条件，已成为现代家庭生活的必需品。对于家电产品而言，尽管其正朝着智能也、高端的方向发展，但是不容忽视的是材料科学是基础，一款好的产品必须以材料作为载体，绝缘材料、半导体、芯片等都与新材料的进步密不可分。
目前，在家电产品的生产过程中，以美的热水器，美的所有的储水式热水器内胆都是搪瓷内胆，涂层采用一种防腐配方，如下图1所示。搪瓷内胆具有承压耐用、防腐蚀、防吸瘪、水质洁净等特性，但是搪瓷内胆在制造过程中要经过高温高压锻造，非常耗能；而且搪瓷粉目前还被国外垄断，需要进口，成本核算下来不低，因此可以考虑改进材料的运用，如目前出现的含硅新材料，可以以聚合方式制成搪瓷，节能效果更好、防腐效果更好，以前应用在航天技术中，现在完全可以降低一些性能（因为相较于复杂的空间环境，地面环境较为简单）将其应用与家电产品中，以更优异的性价比提供给企业。
图1美的搪瓷内胆电热水器
2.家电产品中应用含硅陶瓷材料的优势
普通陶瓷，都是由陶瓷粉烧制而成，而陶瓷前驱体则是由含硅材料通过聚合反应而来，合成方式的改变造就了其性能结构的大不同，这种材料具有高透明度、高抗腐蚀性、高硬度、高耐温性，高致密性，以及表面物质可控性，优良的结构性能让这种新材料具备了广泛的应用空间，该类产品最经典的应用便是伴随着航天器升空，作为航天设备应对复杂空间环境的保护涂层，或者导弹武器的高温防护涂层。
如今，含硅陶瓷材料不仅可以应用在航空和航海等尖端领域，在家电产品生产领域也有广泛的应用前景，具体而言，其在家电产品中主要有如下应用优势：
2.1家电产品中，含硅陶瓷材料在与普通铝板的对比下，如果将水滴冻结成冰后滴在两种材料上，冰滴牢牢粘附在普通铝板表面上，而拥有陶瓷涂层的铝板上，冰滴如光滑的棋子一样滑脱下去，这就表明了耐高温、耐低温、易清洁是这种材料的一大特性。
2.2含硅陶瓷材料还具有耐磨、抗氧化、低附着力、耐超高温的特性，将陶瓷涂层覆盖和无涂层覆盖的金属板经过2小时的1000℃氧化后，覆有涂层的金属板在显微镜下基本无变化，而未覆涂层的金属板，出现了肉眼可见的斑斑锈蚀。
2.3含硅新材料还可应用在家电产品精细图案的构建上，一般的颜料，基本上都是化学生色，色彩的表现源于分子结构对光的选择性吸收，成色范围窄，且分子结构在常温下比较活泼，容易被破坏，某物用久了褪色，就是这个道理；而陶瓷前驱体涂层，是一种光子晶体，它是物理生色，色彩表现源自人们对分子微结构的干涉，可以伴随着角度的变化形成虹彩效果，如下图2所示。并且原材料选择范围广，绿色环保，无毒无害，耐温耐磨。
图2含硅陶瓷材料
3.家电产品中含硅陶瓷材料的应用方向前景
综合上述分析可知含硅陶瓷材料可以制造成耐高温涂料，因此一些企业可以考虑和质量优良的真空绝热板品牌合作，将该类材料应用于VIP真空绝热板，提高阻气性能。这是因为在真空绝热板上涂敷了含硅陶瓷这种耐高温涂料，使得VIP板的塑料基材的表面划痕大幅减少，性能得到大幅提高。
在厨房电器领域，含硅陶瓷材料表面性质可控的特点可以帮助厨房电器实现易清洁，解决消费痛点，因此可以推广应用与家电产品的生产中。另外，含硅陶瓷材料在家电产品中，还有望实现智能化管理，以冰箱为例，在未来通过研究改进含硅陶瓷材料材料并将其应用于冰箱产品中，可以感受到食品的温湿度变化，体现出温度的变形量，如果视频变质，也可以通过材料以色彩变化的形式传达出来，为人们的生活提供便利。
现在的家电电路板设计尺寸越来越小，里面有很多沟槽结构，原来的气相沉积法不够致密，现在的液相沉积法更加致密，而含硅陶瓷材料是从聚合物而来的，可以是溶液，可以用液相沉积法，由上述分析可知含硅陶瓷材料在家电产品中有着较为广泛的应用前景，因此值得推广应用。
结束语：总之，含硅陶瓷材料在家电产品中不仅有着极强的抗腐蚀性、高硬度、高耐温性，高致密性等特点，并且还能助力家电的美观化、透明度变化等，可作为今后家电产品发展领域的重要研究对象，并注重其向绝缘高导热涂层，智能相应材料、柔性传感器、自修复防护材料等功能材料的发展转变，相信通过相关工作人员的研究，含硅陶瓷材料必能大范围在家电产品中投入生产使用。
参考文献
[1]王广岭，张秋云，梅利辉，等.热水器搪瓷内胆设计选材要求[J].家电科技.2015.
[2]柏波，倪礼忠，周权，等.新型含锆硅炔陶瓷材料的制备与性能[J].华东理工大学学报.2017.
[3]经济参考网.寻求“智慧升级”传统家电行业加速探索人工智能[J].福建轻纺.2017.