2024年陶瓷材料全球市場可望增長23.7 % 達370億美元

受到汽車、半導體的產業需求牽引,陶瓷材料的全球市場正在擴大之中。根據日本市調機構富士經濟的調查顯示,2018年陶瓷材料市場成長至312億美元(1553萬噸,相較於2017年增加了4.0 %),並預估2024年可望擴大至370.9億美元(增加23.7 %)。氧化物類陶瓷材料方面,除了佔了大半需求量的氧化鈦(Titanium Oxide)、濕式氧化矽(Wet Silica)、鋁氧化物(Aluminum Oxide)等呈現穩定成長之外,鈦酸鋇(Barium Titanate)則因為積層陶瓷電容器(Multi-layer Ceramic Capacitor;MLCC)的需求增長,其市場成長亦頗受矚目。氮化物類則在車載電子設備及其他電子零組件的小型化、高輸出功率化的背景之下,散熱材料方面的需求提升,今後相關採用也可望增加。

在備受矚目的材料中,碳化矽(SiC)雖然因為中國對單晶矽棒(Silicon Ingot)的切片方法變更,使得太陽電池用的研磨劑用途減少,但2018年仍有兩位數的成長率(增加11.7 %),達到23.0億美元。雖然預期今後太陽電池研磨劑用途的需求將會消失,但隨著工程陶瓷、功率半導體等用途的需求增加,預估2024年可望較2017年增加19.9 %,成長至24.7億美元。

此外,鈦酸鋇有9成左右的用途需求是做為積層陶瓷電容器的介電體(Dielectric)材料,隨著車載用積層陶瓷電容器的使用增加,2018年成長了14.3 %,金額達到4億美元。有鑑於今後車聯網(IoT)化、汽車xEV化、行動通訊5G化等的進展,預期2024年可望大幅擴大約2倍,達到7.1億美元。而多被應用於成形品用途的氮化硼(Boron Nitride),在散熱材料用途的採用正在增加中,雖然2018年與2017年相比,以1.3億美元維持平盤,但預估2024年則可擴大至1.9億美元(增加46.2 %)。

另一方面,富士經濟在調查報告中也就陶瓷複合材料之羧甲基纖維素(Carboxymethyl Cellulose;CMC)陶瓷進行了市場預測。由於羧甲基纖維素陶瓷可補強陶瓷的脆性,且具有輕量及優異的耐熱性等特性,因此以航空用途為中心,市場規模也日漸擴大,預估到2024年可望成長50.6 %,達到54.2億美元的市場規模。另可預見今後在航空引擎零組件取代鎳基(Ni)合金,或是汽車的盤式制動器等用途的採用將會持續擴大。

文章來源 https://www.materialsnet.com.tw/DocView.aspx?id=37965

精密陶瓷的應用範圍

近年來,隨著工業的飛速發展,陶瓷也被廣泛應用於工業中,下面科眾精密陶瓷為你介紹一下精密陶瓷的應用範圍有哪些。

在介紹精密陶瓷的應用範圍之前我們先來看看什麼是精密陶瓷吧。

精密陶瓷是指不直接使用天然礦物原料而採用高度精選的高純化工產品為原料;經過精確控制化學組成、顯微結構、晶粒大小;按照便於進行結構設計及製備的方法進行製造、加工而具有優異特性(熱學、電子、磁性、光學、化學、機械等) 的陶瓷稱為精密陶瓷。精密陶瓷的微觀結構具有顯著的特徵,晶相、玻璃相、氣孔三項共存,均勻分布。

精密陶瓷齒輪
目前,國外精密陶瓷主要被已開發國家所壟斷,特別是日本、美國、西歐等已開發國家的精密陶瓷生產量和應用量是全世界最大的。而我國目前精密陶瓷的生產規模仍較小,主要是以電子陶瓷為主。精密陶瓷的應用範圍主要是在電子、通信、化工、機械、汽車製造、能源、航空航天等空間技術裝備以及國民經濟各部門。具體應用如下:

精密陶瓷的應用範圍一:鞏固國防和軍事建設

國防工業和軍事建設歷來是新材料、新技術的主要推動者和應用者。

精密陶瓷的應用範圍二:航空、航天等空間技術裝備

航空、航天等空間技術裝備所需的熱防護系統要求具有承受高溫、溫度急變、隔熱、高強度、重量輕和使用壽命長等優點,如發射和回收人造地球衛星使用的一石英複合燒蝕材料都是精密陶瓷製品。

精密陶瓷的應用範圍三:基礎工業和傳統工業

目前,精密陶瓷已作為熱機部件、切削刀具、耐磨損及耐腐蝕部件應用於化工、機械等基礎工業和傳統工業,促進了我國工業生產的快速發展。

精密陶瓷的應用範圍四:環境保護

蜂窩陶瓷是應用於環境保護的重要精密陶瓷製品,越來越受到人們的青睞。保護了我們賴以生存的分廠脆弱的環境免遭污染和破壞。

本文節錄自 https://kknews.cc/zh-tw/news/zppzvla.html

工業精密陶瓷是什麼以及它的分類

工業精密陶瓷是一種新型陶瓷,隨著科技的發展,越來越多的新型陶瓷紛紛湧現了出來。工業精密陶瓷就是其中的一種。那下面跟隨科眾陶瓷一起來看看這種新型陶瓷到底是什麼吧。

工業精密陶瓷在耐腐蝕、耐高溫、耐磨損、超硬性、超軟性、超導性,遠超傳統陶瓷、現存的金屬或非金屬材料。

工業精密陶瓷還具有氣敏、光敏、熱敏、濕敏、壓電性能,這些性能是製造人工智慧材料的基礎。

所以當前一些國家,特別是經濟技術比較發達的國家都把發展工業精密陶瓷材料放到很重要的戰略地位,把大批的工程技術人員和資金投向工業精密陶瓷材料的研製與開發。

工業精密陶瓷,又稱高性能陶瓷,工程陶瓷。

工業精密陶瓷的分類:

A.工業精密主要按成分可分為碳化物、氮化物、氧化物和硼化物等。

B.就用途而言,可細分為結構陶瓷、切削陶瓷和功能陶瓷(主要利用其電、磁性能)三類。

工業精密陶瓷是採用嚴格控制配料及特定工藝製成不經機械研磨加工,就具有表面光滑平整,公差尺寸合乎要求的用於工業方面的陶瓷。

工業精密陶瓷的用途:

工業精密陶瓷主要用於製作電路基片、線圈骨架、電子管插座、高壓絕緣瓷、火箭的前錐體等。也可製成用於澆制合金的高氣孔率精密鑄造型芯。還可用作抗震性好的高溫材料。

本文節錄自 https://kknews.cc/zh-tw/news/l9j2v9g.html

陶瓷工程

陶瓷工程是使用無機非金屬材料製造物體的科學技術。陶瓷工程的研究範圍包括包括對原材料的提純、對需要的化學成分的研究和生產以及對產物的結構、成分和性質的研究。

陶瓷材料可能含有全部或者部分的晶體結構,在原子層面上是大範圍有序的。玻璃陶瓷可能有不定型或類似玻璃的結構,幾乎沒有有序度或者只能小範圍有序。他們的製造方法可能通過是熔化物質冷卻凝固,通過加熱、或者在低溫下通過化學手段如水熱或溶膠凝膠法得到。

陶瓷材料特性使其能夠在材料工程、電子工程、化學工程以及機械工程中得到很多應用。由於通常陶瓷非常耐熱,他們可以用於很多金屬和聚合物無法勝任的地方。陶瓷材料在工業中有廣泛的應用,包括採礦、航天、醫藥、精煉、軍事、食品和化學工廠、電子行業、工業輸電、以及光波導傳輸等等。

歷史

陶瓷這個詞(ceramic)來自希臘語單詞κεραμικός (keramikos),意思是陶器。這個單詞和古印歐語詞根燃燒有關。[2] 在英語中,陶瓷可以用作單數名詞,指陶瓷材料或者陶瓷製品,或者作為形容詞使用。複數形式的陶瓷可以用來指使用陶瓷材料製作東西。和許多科學技術一樣,陶瓷工程經過了很大的發展,它在以前的含義和今天的標準有很大的不同。材料科學工程和陶瓷工程現在聚合在了一起。

利奧·莫蘭迪的瓷磚上釉生產線(約1945年)。
1709年,亞伯拉罕·達比在英國的什羅普首次使用了焦炭,以增加熔煉過程的產量。現在焦炭在生產碳化物陶瓷中已經得到了廣泛的應用。1759年,陶工喬賽亞·韋奇伍德在英國的特倫特河畔斯托克開辦了第一家現代陶瓷工廠。1888年,奧地利化學家卡爾·拜耳為俄羅斯的紡織業開發了一種從礬土礦石中分離鋁的生產技術,這種技術被稱為拜爾法。現在,拜爾法仍然被用來為陶瓷工業和鋁工業提純鋁。皮埃爾·居里和雅克·居里兩兄弟在約1880年發現了酒石酸鉀鈉具有壓電特性,壓電性是電子陶瓷的關鍵特性之一。

1983年,愛德華·古德里奇·艾奇遜通過加熱焦炭與粘土的混合物發明了碳化矽,或稱合成碳化矽。法國化學家亨利·莫瓦桑也幾乎同時在他的電弧爐中合成了碳化矽和碳化鎢。1923年,卡爾·施羅特在德國使用液相燒結是莫瓦桑的碳化物粒子與鈷結合(或稱黏合)。使用這種與金屬結合的碳化物製成刀刃可以大大延長加硬鋼製成的刀具的壽命。二十世紀二十年代,瓦爾特·能斯特開發了立方氧化鋯生產技術。這種材料在排氣系統中用作氧氣感應器。在工程中使用陶瓷的唯一限制是它的易碎性。

軍用需求

第二次世界大戰(1939-1945)中對陶瓷的軍用需求極大的促進了陶瓷工程的發展。戰爭產生了對高性能材料的需求,從而加速了陶瓷科學技術的發展。在二十世紀的六十年代和七十年代中,由於核技術、電子行業、通信行業以及太空技術的要求,許多新型陶瓷被開發出來了。1986年,發現了陶瓷超導體,這引起了對陶瓷超導體的在電子器件、電動機和運輸設備中的應用的研究興趣。

軍隊部門對高強度的堅固的材料的有越來越高的需求,這種材料可以在可見光和中紅外波段傳輸光。這些材料可以用於需要透明裝甲的場合。透明裝甲一種材料或者一系列的材料,它們是透明的並且可以提供對彈片的防護。對透明裝甲的主要需求不僅僅是用來打敗有威脅的敵人,同時也可以提供一種最少干擾周圍區域的多打擊能力。透明裝甲的視窗必須與夜視裝備兼容。人們正在尋找新的更薄、更輕,可以提供更強的防護能力的材料[3]。這種固體的部件在許多不同場合都有著廣泛應用,如在光電方面可以用於傳輸光波的光纖、光開關、光放大器和透鏡,製造固體雷射器主機和氣體雷射器的透明窗的材料,以及用於飛彈制導系統和紅外夜視系統的紅外線熱搜索設備。

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