Ultimi sviluppi nel settore della ceramica ad alto contenuto di allumina: innovazione e opportunità di mercato coesistono
Negli ultimi anni, l'altaceramica di allumina(contenuto di Al₂O₃ ≥99%) sono emersi come materiale di base in settori di fascia alta come la nuova energia, l'aerospaziale e i semiconduttori elettronici, grazie alla loro superiore resistenza al calore, resistenza all'usura, isolamento elettrico e stabilità chimica. Guidato dall'ammodernamento industriale globale e dal rafforzamento delle normative ambientali, il settore sta vivendo una rapida crescita. Di seguito, riassumiamo le ultime tendenze da quattro dimensioni: innovazione tecnologica, domanda di mercato, supporto politico e cooperazione internazionale.
1. L’innovazione tecnologica accelera l’ammodernamento industriale
Nel 2023, lo Shanghai Institute of Ceramics, dell'Accademia cinese delle scienze, ha sviluppato un'apparecchiatura ad alta precisioneceramica di alluminaProcesso di stampa 3D. Ottimizzando i parametri di sinterizzazione laser, l'efficienza della formazione di strutture complesse è stata aumentata del 40%, con costi ridotti del 30%. Questa tecnologia è stata applicata ai rivestimenti degli ugelli dei motori aerospaziali e agli impianti ossei medici.
Caso di studio: Hunan Hualian Ceramics, in collaborazione con la tedesca EOS, ha sviluppato basi per protesi dentarie in ceramica di allumina personalizzate con una precisione al micrometro.
Università e aziende hanno sviluppato congiuntamente ceramiche nanocomposite dddhhallumina + carburo di silicio (SiC)", ottenendo una resistenza alla flessione superiore a 1.500 MPa, il doppio di quella dei materiali tradizionali. Sono utilizzate nei filtri delle stazioni base 5G e negli utensili per il taglio di wafer semiconduttori.
Dati: secondo la rivista Advanced Ceramics, il mercato globale dell'allumina nanocomposita ha raggiunto i 2,8 miliardi di dollari nel 2023, con un tasso di crescita annuale superiore al 15%.
2. Nuove energie ed elettronica guidano l’espansione del mercato
Con le vendite di veicoli elettrici in Cina che hanno raggiunto i 3,86 milioni di unità nel 2023, la domanda di separatori rivestiti in allumina ad alta purezza è aumentata vertiginosamente. Aziende come Tianshi Materials e Xinchuang hanno introdotto separatori compositi con rivestimento ceramico in allumina + poliolefina, riducendo del 40% i rischi di fuga termica della batteria.
Previsione: si prevede che il mercato globale dell'allumina nei separatori per batterie al litio supererà i 12 miliardi di dollari entro il 2025.
2. Localizzazione delle apparecchiature a semiconduttore
In mezzo alle restrizioni statunitensi all’esportazione di apparecchiature per semiconduttori, aziende cinesi come Mindray e NAURA hanno accelerato la ricerca e sviluppo suceramica di alluminastrumenti di incisione del substrato, rompendo il dominio Shin-Etsu del Giappone. Le apparecchiature domestiche sono ora prodotte in via sperimentale per la produzione di chip a 28 nm.
3. La collaborazione politica e industriale rafforza l’ecosistema
Le linee guida del MIIT per lo sviluppo dell'industria dei nuovi materiali elencano materiali ad alta purezzaallumina cramicacome priorità chiave del 14° piano quinquennale, idoneo a beneficiare di uno sconto del 13% sull'imposta sul valore aggiunto.
Il Ministero della Scienza e della Tecnologia ha stanziato oltre 500 milioni di yen per il progetto nazionale di ricerca e sviluppo sui materiali compositi a base di allumina ad alte prestazioni nell'ambito del suo 14° piano quinquennale.
4. Produzione ecologica e sostenibilità
Shandong LuYang Energy ha adottato la tecnologia di combustione a gradiente di gas naturale + recupero del calore di scarto, riducendo il consumo energetico della cottura della ceramica da 3,2 tonnellate di carbone standard/tonnellata a 1,8 tonnellate, tagliando le emissioni di carbonio del 37%. I suoi prodotti ora sono qualificati per la certificazione EU Carbon Border Adjustment Mechanism (CBAM).
La Aluminum Corporation of China (Chinalco) ha lanciato un "recycledceramica di alluminaprogetto regeneration", che ha raggiunto un tasso di riciclo del 92% per gli scarti ceramici. L'allumina rigenerata (purezza del 99,5%) è ora utilizzata nei materiali refrattari.
5. Cooperazione internazionale e superamento delle barriere
La giapponese Kyocera ha acquisito la statunitense CeraSet per 120 milioni di dollari, assicurandosi così brevetti per ceramiche dielettriche a microonde (εr >100) per accelerare lo sviluppo dell'infrastruttura 5G.
2. Leadership standard globale
ISO/TAS 25852-2023 guidato dalla Cina: elevata purezzaCeramica di alluminaI materiali sono stati pubblicati nel giugno 2023, colmando una lacuna negli standard tecnici globali e rafforzando il potere contrattuale della Cina negli appalti internazionali.
Con le applicazioni emergenti nelle batterie allo stato solido, nei semiconduttori di sesta generazione e nell'industria aerospaziale commerciale, l'altaceramica di alluminal'industria continuerà ad avanzare verso uno sviluppo di fascia alta, intelligente e sostenibile. Entro il 2030, si prevede che il mercato globale supererà gli 80 miliardi di $, con la Cina che potenzialmente catturerà il 40% della quota della sua intera catena industriale e delle sue capacità di innovazione.
Le ceramiche ad alto contenuto di allumina non sono solo una svolta nella scienza dei materiali, ma anche una pietra angolare delle industrie emergenti strategiche della Cina. Spinte dal progresso tecnologico e dalla domanda di mercato, le aziende cinesi stanno passando da "followers" a "leaders"h nella competizione globale dei materiali ceramici di fascia alta.