金屬陶瓷行業(yè)應(yīng)用前景及趨勢(shì)預(yù)測(cè)2023

• 吳澳燕 2023年5月15日 來(lái)源：百度 互聯(lián)網(wǎng) 267 9
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金屬陶瓷是由陶瓷硬質(zhì)相與金屬或合金粘結(jié)相組成的結(jié)構(gòu)材料。其通過(guò)熱噴涂或激光熔敷，氣相沉積，濕法沉積等涂層技術(shù)形成的涂層為金屬陶瓷涂層。

金屬陶瓷是由陶瓷硬質(zhì)相與金屬或合金粘結(jié)相組成的結(jié)構(gòu)材料。其通過(guò)熱噴涂或激光熔敷，氣相沉積，濕法沉積等涂層技術(shù)形成的涂層為金屬陶瓷涂層。

金屬陶瓷既具有金屬的韌性、高導(dǎo)熱性和良好的熱穩(wěn)定性，又具有陶瓷的耐高溫 、耐腐蝕和耐磨損等特性。金屬陶瓷廣泛地應(yīng)用于火箭、導(dǎo)彈、超音速飛機(jī)的外殼、燃燒室的火焰噴口等地方。根據(jù)各組成相所占百分比不同，金屬陶瓷分為以陶瓷為基質(zhì)和以金屬為基質(zhì)兩類。 金屬基金屬陶瓷通常具有高溫強(qiáng)度高、密度小、易加工、耐腐蝕、導(dǎo)熱性好等特點(diǎn)，因此常用于制造飛機(jī)和導(dǎo)彈的結(jié)構(gòu)件、發(fā)動(dòng)機(jī)活塞、化工機(jī)械零件等。

金屬陶瓷可以廣泛應(yīng)用在航空、航天、艦船、軍工、工業(yè)制造加工領(lǐng)域。在航空航天領(lǐng)域，金屬陶瓷可以制造發(fā)動(dòng)機(jī)零部件、燃?xì)鉁u輪葉片、內(nèi)燃機(jī)閥座等;在軍工領(lǐng)域，金屬陶瓷可以制造導(dǎo)彈噴管襯套、火箭及導(dǎo)彈外殼等;在艦船領(lǐng)域，金屬陶瓷可作為涂層材料用于船體的防腐、防銹、防生物附著領(lǐng)域;在工業(yè)制造加工領(lǐng)域，金屬陶瓷可以制造高性能軸承、高速切削刀具、高溫坩堝、耐高溫耐磨零部件等。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年國(guó)內(nèi)金屬陶瓷行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)及發(fā)展策略研究報(bào)告》顯示：

我國(guó)是陶瓷生產(chǎn)大國(guó)，但不是生產(chǎn)強(qiáng)國(guó)，高端市場(chǎng)主要被國(guó)外企業(yè)所占據(jù)。陶瓷市場(chǎng)規(guī)模指出，在供給側(cè)改革、環(huán)保政策，以及市場(chǎng)需求改變的推動(dòng)下，我國(guó)陶瓷行業(yè)發(fā)展模式開始轉(zhuǎn)變，逐步由以“量”增長(zhǎng)轉(zhuǎn)向以“質(zhì)”增長(zhǎng)。

金屬陶瓷兼有金屬和陶瓷的優(yōu)點(diǎn)，它密度小、硬度高、耐磨、導(dǎo)熱性好，不會(huì)因?yàn)轶E冷或驟熱而脆裂。另外，在金屬表面涂一層氣密性好、熔點(diǎn)高、傳熱性能很差的陶瓷涂層，也能防止金屬或合金在高溫下氧化或腐蝕。

金屬陶瓷行業(yè)應(yīng)用前景及趨勢(shì)預(yù)測(cè)2023

根據(jù)中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2021年中國(guó)刀具消費(fèi)總額為477億元，按2018年陶瓷刀具的消費(fèi)占比8%測(cè)算，金屬陶瓷刀具的市場(chǎng)容量約為38億元。

金屬陶瓷數(shù)控刀片適用于各種鋼件和鑄鐵件的中等負(fù)荷加工、半精加工和精加工，近年來(lái)，它又成為精密切削鑄鐵和球墨鑄鐵的重要刀具材料。金屬陶瓷非常適合高速切削，不容易產(chǎn)生積屑瘤。與硬質(zhì)合金刀具相比，金屬陶瓷刀具切削出的工件表面更光滑。在對(duì)工件表面光潔度的要求較高的汽車和航空制造業(yè)，或者加工各種合金鋼和硬度低于HRC45的淬硬鋼，金屬陶瓷可以提供穩(wěn)定的刀具壽命和良好的表面光潔度，使用量在與日俱增。

金屬陶瓷鋸片作為金屬制品鋸切領(lǐng)域最有競(jìng)爭(zhēng)力的工具產(chǎn)品，切削對(duì)象主要為實(shí)心圓鋼、螺紋鋼、角鋼、槽鋼、鋼管以及其他有色金屬制品。在基建行業(yè)、汽車行業(yè)、橋梁行業(yè)等均需要進(jìn)行大量的金屬切斷作業(yè)。金屬陶瓷鋸切壽命約為硬質(zhì)合金鋸片3倍以上，鋸切效率和環(huán)保性更優(yōu)于樹脂砂輪片，同時(shí)由于其低摩擦系數(shù)和高耐磨性，對(duì)設(shè)備電力負(fù)荷低，也更適用于便攜式鋰電池鋸機(jī)。

近日，中國(guó)科學(xué)院金屬研究所科研人員與國(guó)內(nèi)外科研團(tuán)隊(duì)合作，研制出一種輕質(zhì)、高強(qiáng)韌、高阻尼性能的仿生材料——鎂-MAX相仿生金屬陶瓷。該研究成果日前公開發(fā)表，并已申請(qǐng)發(fā)明專利。由金屬和陶瓷組成的復(fù)合材料又稱金屬陶瓷，它能綜合陶瓷和金屬的性能優(yōu)勢(shì)，同步獲得輕質(zhì)、高強(qiáng)韌、高阻尼性能。這些優(yōu)異性能對(duì)于促進(jìn)結(jié)構(gòu)減重、保障安全服役，以及提升減振、吸能、降噪等功能至關(guān)重要。

受自然界中貝殼、骨骼等天然生物材料的巧妙結(jié)構(gòu)啟發(fā)，科研團(tuán)隊(duì)選用兼具金屬和陶瓷特性，且與鎂界面潤(rùn)濕性良好的MAX相陶瓷，將其剝離成亞微米尺度的薄片，利用真空抽濾實(shí)現(xiàn)陶瓷薄片的擇優(yōu)定向排列。這樣一來(lái)，鎂熔體就能浸滲到部分燒結(jié)的多孔陶瓷骨架中，形成類似貝殼的、具有超細(xì)尺度三維互穿結(jié)構(gòu)的新型鎂-MAX相仿生金屬陶瓷材料。

研究團(tuán)隊(duì)表示，該材料表現(xiàn)出超過(guò)單一鎂組元的優(yōu)異阻尼性能以及良好的斷裂韌性，在承載、減振等方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，有望應(yīng)用于航空航天、精密儀器等領(lǐng)域，且這一仿生設(shè)計(jì)思路也可為開發(fā)新型高性能金屬陶瓷材料提供有益啟示。

2021年我國(guó)先進(jìn)陶瓷行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到890億元，約占全球市場(chǎng)份額的23%，但工業(yè)化仍較低，約20%。目標(biāo)市場(chǎng)先進(jìn)結(jié)構(gòu)陶瓷市場(chǎng)規(guī)模189億元，占先進(jìn)陶瓷市場(chǎng)的21%。

陶瓷是人類生活必不可少的用品之一，我國(guó)陶瓷制造歷史悠久，在現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)與設(shè)備方面，陶瓷行業(yè)通過(guò)升級(jí)改造，生產(chǎn)效率不斷提高。但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)陶瓷市場(chǎng)集中度低，較多企業(yè)規(guī)模較小，技術(shù)與設(shè)備較為落后，以生產(chǎn)中低端產(chǎn)品為主，高端產(chǎn)品還需依靠進(jìn)口。在國(guó)內(nèi)以及國(guó)際市場(chǎng)對(duì)陶瓷需求日益高端化的背景下，我國(guó)陶瓷行業(yè)盡快轉(zhuǎn)型升級(jí)、調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高在高端市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力。

更多行業(yè)詳情請(qǐng)點(diǎn)擊中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年國(guó)內(nèi)金屬陶瓷行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)及發(fā)展策略研究報(bào)告》。報(bào)告充分體現(xiàn)了中研普華所特有的與國(guó)際接軌的咨詢背景和專家智力資源的優(yōu)勢(shì)，以客戶需求為導(dǎo)向，以行業(yè)為主線，全面整合行業(yè)、市場(chǎng)、企業(yè)等多層面信息源。依據(jù)權(quán)威數(shù)據(jù)和科學(xué)的分析體系，在研究領(lǐng)域上突出全方位特色，著重從行業(yè)發(fā)展的方向、格局和政策環(huán)境，幫助客戶評(píng)估行業(yè)投資價(jià)值，準(zhǔn)確把握行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，尋找最佳營(yíng)銷機(jī)會(huì)與商機(jī)，具有相當(dāng)?shù)念A(yù)見性和權(quán)威性，是企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)人制定發(fā)展戰(zhàn)略、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和投資決策的重要參考。

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