無機閃爍材料根據結構不同,分為閃爍晶體、閃爍玻璃、閃爍陶瓷三種類型,其中閃爍陶瓷因其制備工藝簡單、尺寸靈活、生產耗時短、設備要求較低及應用限制少等優勢逐漸成為研究熱點。
閃爍陶瓷是一種能夠吸收高能射線并通過閃爍過程發出特定可見光的陶瓷材料。閃爍陶瓷具備獨特的發光性能,受到光照、輻射等外界刺激時,閃爍陶瓷能夠速吸收能量,并轉化為可見光輸出。
閃爍陶瓷采用無機陶瓷材料構成,具有化學性質穩定、耐高溫、耐腐蝕、發光強度高、衰減時間短等特點。根據新思界產業研究中心發布的《
2025-2030年中國閃爍陶瓷行業市場深度調研及發展前景預測報告》顯示,基于其發光性能,閃爍陶瓷在高能物理探測、工業檢測、醫學成像、數字影像、地質勘探、光學儀器、光纖通信、安檢、激光器等領域展現出廣泛應用前景。
閃爍材料是CT探測器的核心材料,早期CT探測器用閃爍材料以CaF2:Eu、CdWO4、BGO、CsI:Tl等閃爍晶體為主,但其存在密度低、易潮解、成本高等缺點。目前閃爍陶瓷已成為CT探測器首選材料,市場上已實現商用的閃爍陶瓷主要為HiLight(美國GE公司研發)、Gemestone(美國GE公司研發)、硫氧化釓閃爍陶瓷GOS(日本日立、日本東芝、德國西門子、荷蘭飛利浦均有研發)、Superlight閃爍陶瓷(中科院寧波材料技術與工程研究所研發)等。
近年來,隨著我國醫療水平提升,CT探測器在醫學診斷領域應用日益廣泛,采購量持續增加,進而帶動閃爍陶瓷市場需求爆發增長。為實現高端CT探測器自主發展,我國單位加大了對閃爍陶瓷的研究力度,尤其是稀土閃爍陶瓷材料。
除中科院寧波材料技術與工程研究所外,我國閃爍陶瓷研發單位還包括中國稀土集團創新科技有限公司、上海奕瑞光電子科技股份有限公司(GOS年產能5萬噸,2024年計劃擴產10萬噸/年以上)、上海御光新材料科技股份有限公司、南京金恒光電科技有限公司、寧波虔東科浩光電科技有限公司等。
新思界
行業分析人士表示,閃爍陶瓷用途廣泛,隨著醫療水平提升、工業檢測需求釋放,閃爍陶瓷市場需求空間將持續擴大。閃爍陶瓷技術壁壘較高,我國閃爍陶瓷產業化起步晚于歐美日國家,早期市場需求依賴進口,但隨著國內研究深入,我國也逐漸實現閃爍陶瓷自主生產,部分企業產品技術指標已達到國際領先水平。