先进陶瓷行业
发布时间:
2025-03-24
先进陶瓷是在多个国民经济重要领域中发挥着重要作用的关键基础材料,与金属材料、高分子材料并列为当代“三大固体材料”。其优良的物理、化学和生物等性能源自原材料、制造工艺和精加工过程的更高技术标准。
先进陶瓷是在多个国民经济重要领域中发挥着重要作用的关键基础材料,与金属材料、高分子材料并列为当代“三大固体材料”。其优良的物理、化学和生物等性能源自原材料、制造工艺和精加工过程的更高技术标准。
先进陶瓷按其使用和性能可分为先进结构陶瓷与先进功能陶瓷。前者是以利用力学和热学性能为主的材料,也可称之为高温结构陶瓷;后者则以利用电、磁、光等性能及其偶合为主的材料,亦称之为电子陶瓷。
结构陶瓷:氧化铝陶瓷:高硬度、耐磨损,用于机械密封、切削工具等。
氮化硅陶瓷:高强度、耐高温,用于轴承、发动机部件等。
碳化硅陶瓷:高导热、耐腐蚀,用于高温炉具、半导体设备等。
功能陶瓷:压电陶瓷:用于传感器、换能器等。
介电陶瓷:用于电容器、微波器件等。
半导体陶瓷:用于热敏电阻、气敏传感器等。
全球先进陶瓷发展历史悠久,研发与工业化生产已有超过100年时间。二十世纪八十年代以来,先进陶瓷在全球得到突飞猛进的发展。我国先进陶瓷行业研究从二十世纪七十年代开始,经历探索、起步、高速发展阶段,至2020年进入提升国际竞争力阶段。
全球先进陶瓷市场呈现三超多强格局,其中日本村田、美国 Ferro 以及日本京瓷为全球规模最大的先进陶瓷供应商。美日欧在先进陶瓷领域处于领先地位,日本在高韧性陶瓷和电子陶瓷领域领先,美国在高温结构先进陶瓷的航空航天和核能领域应用领先,欧洲在功能陶瓷领域优势明显。目前国内先进陶瓷产业主要集中在山东、江西、广东、江苏、浙江、河北等几个省份。其中广东、江苏、山东三省的先进陶瓷产业集中度高,在技术和产品方面竞争力较强。从企业注册资本角度划分,我国先进陶瓷企业竞争格局主要可划分为三大梯队,第一梯队注册资本在 5 亿元以上,代表企业有潮州三环、国瓷材料和风华高科等;第二梯队企业注册资本在 1 - 5 亿元之间,代表有中瓷电子、火炬电子和鸿远电子等;第三梯队为注册资本小于 1 亿元的企业,其中代表有奥福环保等。
产业链:
上游:包括陶瓷粉体、有色金属浆料、化工原料和陶瓷生产设备等。
中游:为先进陶瓷生产制造企业,负责将原材料烧结成各类陶瓷材料,并加工打磨为零部件。
下游:广泛应用于半导体、汽车、消费电子、生物医疗等行业,下游需求持续增长。
(1)电子工业:①集成电路基板:氧化铝、氮化铝陶瓷用于高导热基板。
②电容器:钛酸钡陶瓷用于多层陶瓷电容器(MLCC)。
(2)能源领域:①固体氧化物燃料电池(SOFC):氧化锆陶瓷用于电解质。
②锂离子电池:陶瓷涂层用于隔膜。
(3)医疗领域:①生物陶瓷:羟基磷灰石陶瓷用于人工骨、牙科种植体。
②医疗设备:氧化铝陶瓷用于人工关节。
(4)航空航天与国防:①高温结构件:碳化硅陶瓷用于涡轮叶片。
②防弹材料:碳化硼陶瓷用于防弹衣、装甲。
(5)环保领域:①过滤材料:多孔陶瓷用于高温气体过滤。
②催化剂载体:陶瓷用于汽车尾气处理。
发展趋势:
技术创新推动:随着科技的不断进步,先进陶瓷材料行业正迎来新的发展机遇,材料及产品的性能要求也不断提高,技术创新将推动行业向更高水平发展。
应用领域拓展:先进陶瓷在新能源汽车、半导体、环保与水处理、生物医用等领域的应用需求不断增加,未来其应用领域还将不断拓展。
国产替代加速:随着中国技术的不断成熟和成本的降低,国产先进结构陶瓷材料有望在更多领域实现国产替代,进一步提升国产化率。
绿色发展成为重要方向:在 “双碳” 战略背景下,陶瓷行业也在朝着绿色转型的方向发展,先进陶瓷企业可能会更加注重环保生产工艺和资源节约。
挑战:原材料和生产工艺成本高;高性能陶瓷研发难度大;国际竞争激烈,技术更新快。
机遇:5G、新能源等领域需求增长;各国政策推动新材料产业发展;新材料、新工艺不断涌现。
结论:
先进陶瓷行业在高科技领域具有重要地位,随着技术进步和应用扩展,市场前景广阔。企业需加大研发投入,提升技术水平,以应对挑战并抓住机遇。
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