先進陶瓷是新材料領(lǐng)域中最具潛力的賽道
按陶瓷的制備技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域分類,可分為傳統(tǒng)陶瓷材料和先進陶瓷材料,其中先進陶瓷應(yīng)用最為廣泛。
先進陶瓷按照具體性能及用途又可分為功能陶瓷和結(jié)構(gòu)陶瓷兩大類。
結(jié)構(gòu)陶瓷主要包括氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷及低膨脹陶瓷,因其具備優(yōu)異的力學性能及熱學性能,被廣泛應(yīng)用于消費電子、新能源、機械、環(huán)保及醫(yī)療器械等領(lǐng)域,市場份額約占整個陶瓷市場的30%;
功能陶瓷主要包括電介質(zhì)陶瓷、敏感陶瓷、光學陶瓷及生物陶瓷等,目前在電力電子、環(huán)保、能源和生物醫(yī)藥等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,成為推動我國科技發(fā)展的重要功能性材料之一。
電子信息、生物醫(yī)療及環(huán)保等行業(yè)陶瓷應(yīng)用較為成熟,
目前陶瓷在電子信息、生物醫(yī)療及環(huán)保等領(lǐng)域應(yīng)用成熟,未來隨著下
游行業(yè)技術(shù)的革新及相關(guān)政策的執(zhí)行,新老產(chǎn)品迭代將會為陶瓷材料
帶來新的契機。
電子陶瓷領(lǐng)域
隨著電子信息技術(shù)日益走向集成化、智能化和微型化,以半導(dǎo)體技術(shù)為基礎(chǔ)的有源器件和集成電路迅速發(fā)展,無源電子元件日益成為電子元器件技術(shù)的發(fā)展瓶頸,因此電子陶瓷材料及其制備加工技術(shù)越來越成為制約電子信息技術(shù)發(fā)展的核心技術(shù)之一。在新能源、5G通訊及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)推動下,電子元器件更新?lián)Q代加速,用量繼續(xù)攀升,電子陶瓷行業(yè)上下游陶瓷粉料及瓷介器件的市場規(guī)模已突破千億。
生物醫(yī)療領(lǐng)域
活動義齒、固定義齒及種植牙被視為治療牙缺失的常見三種手段,氧化鋯兼具優(yōu)良的機械性能、生物相容性及美學效果,被視為固定義齒及種植牙的最佳牙冠材料?;趪鴥?nèi)消費群體的消費能力的不斷提升及美學意識的逐步增強,預(yù)計牙冠用陶瓷材料市場規(guī)??蛇_500億元。此外,隨著陶瓷種植體相關(guān)技術(shù)及臨床驗證結(jié)果不斷積累,氧化鋯有望成為種植體一大選擇,按照牙冠及種植體的價值對比,預(yù)計陶瓷種植體的市場規(guī)模極有可能超過千億。
環(huán)保領(lǐng)域
隨著全球各國政府對環(huán)保問題的高度重視,移動源污染物限排成為焦點。目前蜂窩陶瓷以其化學穩(wěn)定性好、耐酸耐堿和有機溶劑、優(yōu)異的耐高低溫性能、優(yōu)良的抗菌性能等特性,被廣泛選用為尾氣催化器件的載體。伴隨著國內(nèi)國六政策的執(zhí)行,預(yù)計蜂窩陶瓷的年需求量將突破萬升,氧化鋁涂層需求量將達萬噸。
陶瓷基板、鋰電池陶瓷涂覆、陶瓷軸承球及納米晶陶瓷蓄勢待發(fā)
科技創(chuàng)新是推動產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的源動力,技術(shù)升級對部分行業(yè)的材料提出了更高的要求,陶瓷材料正以其優(yōu)異的綜合性能逐步切入,并有望在未來推動更多新興行業(yè)的誕生。
電子信息領(lǐng)域,隨著近年來科技不斷升級,芯片輸入功率越來越高,對高功率產(chǎn)品來講,其封裝基板要求具有高電絕緣性、高導(dǎo)熱性及與芯片匹配的熱膨脹系數(shù),因而陶瓷基板逐漸走進大家的視野,GII預(yù)計陶瓷基板市場規(guī)模有望在2027年前突破百億美金。
新能源領(lǐng)域
固體材料陶瓷涂覆逐漸成為鋰電池隔膜涂覆的主流,EVTank預(yù)計2025年無機涂覆材料用量將突破40億平方米。此外,相較傳統(tǒng)的金屬軸承球,氮化硅陶瓷軸承球以其能耐高溫腐蝕、強度高等特點逐漸在風電及新能源汽車中大規(guī)模使用,前瞻產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)計其市場規(guī)模有望在2025年突破千億。
玻璃領(lǐng)域
納米微晶玻璃是微晶玻璃的升級版,是指玻璃內(nèi)生長出來的晶體尺寸只有納米級別,具備強度高韌性好等特點。近年來華為逐步推出納米晶陶瓷材質(zhì)手機及蘋果漸次推出超瓷晶手機,我們預(yù)計隨著相關(guān)技術(shù)的進一步成熟,納米晶陶瓷有望在千億智能手機端玻璃蓋板市場占據(jù)一席之地。
先進陶瓷已逐步成為新材料的重要組成部分
陶瓷是以粘土為主要原料,并與其他天然礦物經(jīng)過粉碎混煉、成型和煅燒制得的材料以及各種制品,是陶器和瓷器的總稱。陶瓷的傳統(tǒng)概念是指所有以粘土等無機非金屬礦物為原料的人工工業(yè)產(chǎn)品。它包括由粘土或含有粘土的混合物經(jīng)混煉、成形、煅燒而制成的各種制品。陶瓷的主要原料是取之于自然界的硅酸鹽礦物,因此它與玻璃、水泥、搪瓷、耐火材料等工業(yè)同屬于“硅酸鹽工業(yè)”的范疇。
廣義上的陶瓷材料指的是除有機和金屬材料以外的其他所有材料,即無機非金屬材料。陶瓷制品的品種繁多,它們之間的化學成分、礦物組成、物理性質(zhì),以及制造方法,常?;ハ嘟咏诲e,無明顯的界限,而在應(yīng)用上卻有很大的區(qū)別。因此,很難硬性地把它們歸納為幾個系統(tǒng),詳細的分類法也說法不一,到現(xiàn)在國際上還沒有一個統(tǒng)一的分類方法。按陶瓷的制備技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域分類,可分為傳統(tǒng)陶瓷材料和先進陶瓷材料。
傳統(tǒng)陶瓷:傳統(tǒng)意義上的陶瓷是指以粘土及其天然礦物為原料,經(jīng)過粉碎混合、成型、焙燒等工藝過程所制得的各種制品,通常會被稱為"普通陶瓷"或傳統(tǒng)陶瓷,例如日用陶瓷、建筑衛(wèi)生陶瓷。
先進陶瓷:按化學成分可分為氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、硼化物陶瓷、硅化物陶瓷、氟化物陶瓷、硫化物陶瓷等。按性能和用途可分為功能陶瓷和結(jié)構(gòu)陶瓷兩大類。功能陶瓷主要基于材料的特殊功能,具有電氣性能、磁性、生物特性、熱敏性和光學特性等特點,主要包括絕緣和介質(zhì)陶瓷、鐵電陶瓷、壓電陶瓷、半導(dǎo)體及其敏感陶瓷等;結(jié)構(gòu)陶瓷主要基于材料的力學和結(jié)構(gòu)用途,具有高強度、高硬度、耐高溫、耐腐蝕、抗氧化等特點,主要包括氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、硼化物陶瓷等。
陶瓷材料可分為傳統(tǒng)陶瓷和先進陶瓷
先進陶瓷分類