Il mondo Mercato avanzato della ceramica si stima che sia valutata a 11,89 miliardi di dollari nel 2024 e si prevede di raggiungere 18,12 miliardi di dollari entro il 2031, registrando un CAGR del 6,2% nel periodo previsto. L'industria elettronica è stata il più grande consumatore di ceramiche avanzate a causa del loro utilizzo in componenti elettronici e dispositivi semiconduttori. Inoltre, le ceramiche avanzate vengono sempre più utilizzate nei motori aerei per ridurre il peso e aumentare l'efficienza del combustibile.
La domanda di ceramica avanzata è guidata in modo significativo aumentando il consumo nell'industria elettronica per applicazioni come condensatori, dispositivi piezoelettrici e altri componenti elettronici. Nel settore dell'elettronica, il sub-segmento dei semiconduttori e dell'elettronica rappresentava la quota maggiore di oltre il 35% nel 2021. Un altro fattore importante che guida la crescita del mercato è l'aumento dell'uso di ceramiche avanzate nell'industria aerospaziale per la produzione di motori, lame e armature per migliorare la forza e ridurre il peso. Materiali ceramici avanzati, come il carburo di silicio, sono ideali per applicazioni che coinvolgono alte temperature e pressioni. Lo sviluppo di nuove applicazioni in tutte le industrie continuerà a sostenere la crescita del mercato nel periodo previsto.
Crescita nelle industrie aerospaziale e difesa sta guidando la domanda di ceramica avanzata
Le ceramiche avanzate vengono sempre più utilizzate in queste industrie grazie alle loro proprietà uniche come ad alta resistenza, temperatura e resistenza alla corrosione. Le ceramiche consentono componenti più leggeri e più durevoli in grado di sopportare condizioni estreme incontrate nei sistemi di aeromobili e armi. Sono utilizzati in applicazioni come componenti del motore, placcatura dell'armatura, radome e sistemi ottici. Poiché i viaggi aerei aumentano a livello globale e i bilanci di difesa rimangono robusti, la domanda di aeromobili avanzati e tecnologie di difesa aumenterà di conseguenza, guidando il maggior uso di ceramiche avanzate.
Aumentare l'utilizzo di ceramiche avanzate negli impianti medici sta alimentando la crescita del mercato
Le ceramiche avanzate sono ampiamente utilizzate negli impianti medici e protesi a causa della loro biocompatibilità. Le ceramiche sono utilizzate per sostituire ossa, denti e altre parti del corpo a causa di crescenti tassi di disturbi legati all'età, lesioni da trauma e crescenti aspettative di vita. Essi presentano proprietà come durezza, resistenza e resistenza alla corrosione adatte per l'impianto a lungo termine. Si stanno facendo progressi per sviluppare impianti ceramici più forti e personalizzati. L'invecchiamento della popolazione globale unita ad un maggiore accesso all'assistenza sanitaria dovrebbe spingere una notevole domanda a lungo termine per la sostituzione congiunta, gli impianti dentali e altre applicazioni bio-ceramica. Poiché il loro utilizzo aumenta per i dispositivi medici e l'ingegneria dei tessuti, il mercato avanzato della ceramica è progettato per sperimentare la crescita sostenuta.
costi di produzione elevati Pose una sfida per l'adozione
Mentre le ceramiche avanzate offrono eccellenti vantaggi prestazionali, la loro produzione rimane costosa rispetto ai materiali tradizionali come i metalli. Raggiungere la densità, la forza e la microstruttura desiderata delle ceramiche ingegneristiche richiede tecniche di lavorazione elaborate come sinterizzazione a temperature molto elevate. Il processo di produzione consuma energia significativa e ha rendimenti inferiori alla produzione di polimeri o leghe di ingegneria. Ottenere proprietà coerenti e controllate su grandi volumi può anche essere stimolante. Gli alti costi materiali e di produzione hanno limitato l'uso commerciale diffuso di ceramiche avanzate a applicazioni specializzate e ad alto valore in cui i vantaggi delle prestazioni superano il fattore di costo. La riduzione dei costi di produzione sarà cruciale per favorire un'adozione più ampia in altri settori.
Mancanza di metodi di lavorazione affidabili
I componenti ceramici avanzati hanno microstrutture complesse che determinano la loro resistenza, il comportamento e la durata. Lo sviluppo di tecniche di fabbricazione affidabili e ripetibili rimane ancora una sfida, soprattutto per la forma netta o quasi rete forma di componenti complessi. I problemi sorgono a causa della ceramica essendo fragile e sensibile ai difetti. La lavorazione convenzionale ha difficoltà a raggiungere livelli di densità e microstrutture desiderati. Le tecniche più recenti come la produzione additiva sono promettenti ma richiedono un ulteriore affinamento per la produzione su scala industriale. La mancanza di approcci di produzione standardizzati causa l'incertezza circa la coerenza delle prestazioni e l'affidabilità delle parti ceramiche. Superare i colli di bottiglia nei metodi di formazione e manipolazione potrebbe sbloccare maggiori opportunità commerciali per ceramiche avanzate su volumi elevati.
La crescente domanda di efficienza energetica e tecnologie verdi presenta l'opportunità
L'aumento della coscienza ambientale e degli obiettivi di sostenibilità stanno spingendo la domanda di emissioni ridotte e di tecnologie più eco-compatibili in tutte le industrie. La ceramica avanzata può facilitare una migliore efficienza energetica in diversi campi attraverso applicazioni come celle a combustibile ad ossido solido, rivestimenti a barriera termica, piezoelettrici, tecnologie a membrana e componenti automobilistici leggeri. Per esempio, i compositi a matrice ceramica consentono temperature operative più elevate nei motori a turbina a gas che portano ad una maggiore efficienza del combustibile. Le ceramiche alumina tosse trovano impiego in elettronica per le loro proprietà di isolamento elettrico. Poiché le normative si restringono a livello globale per frenare l'inquinamento e aumentare la produzione di energia rinnovabile, le ceramiche avanzate sono in grado di beneficiare notevolmente delle loro capacità per consentire tecnologie molto più verdi. Questo presenta una grande opportunità di mercato nei prossimi decenni.
Rapidamente espandere l'industria dell'elettronica di potenza crea vantaggi significativi
L'industria dell'elettronica di potenza che coinvolge dispositivi come batterie, pannelli solari e veicoli elettrici, illuminazione a LED e griglie intelligenti ha sperimentato tassi di crescita astronomici guidati dall'adozione di energia rinnovabile e dalla digitalizzazione. Le ceramiche avanzate svolgono un ruolo cruciale nel consentire una maggiore densità di potenza, efficienza e affidabilità di questi componenti elettronici di potenza. Servono come substrati isolanti, paste conduttive, guarnizioni ermetiche e materiali di interfaccia termica. La miniaturizzazione continua e i requisiti di tensione / corrente di chip di potenza stanno guidando un maggiore contenuto di ceramica. Gli analisti progettano l'elettronica di potenza per essere uno dei più grandi e più veloci settori di uso finale in espansione per ceramiche avanzate nel prossimo futuro. Con gli obiettivi politici che sottolineano l'elettrificazione a livello globale, questo presenta immense prospettive per i fornitori di ceramica per alimentare l'espansione dell'economia di energia pulita.
Link - https://www.coherentmarketinsights.com/market-insight/advanced-ceramics-market-5102
Sviluppo chiave
- Nel 2023 Alteo ha lanciato soluzioni HYCal per l'allumina per la ceramica avanzata
- Nel 2022, eramtec GMBH ha lanciato un nuovo substrato ceramico AlN HP. Questo substrato ceramico AlN HP viene utilizzato in elettronica di potenza come LED ad alta potenza o resistenze chip.
- Nel 2021 CeramTec sviluppò un modulo di potenza in ceramica per inverter con l'Istituto Fraunhofer
- Nel 2021, CoorsTek, produttore leader mondiale di ceramiche ingegnerizzate, ha annunciato l'espansione della sua impronta produttiva nel sud-est asiatico. La società statunitense sta iniziando la costruzione della prima fase di un impianto di produzione di ceramiche di 400.000 mq, in provincia di Rayong, in Thailandia, la cui costruzione è iniziata nel febbraio 2021.
Giocatori chiave
3M, AGC Ceramics Co., Ltd., CeramTec GmbH, Coors Tek Inc., Elan Technology, KYOCERA Corporation, Morgan Advanced Materials, Murata Manufacturing Co., Ltd., Nishimura Advanced Ceramics Co., Ltd., Ortech Advanced Ceramics, Saint-Gobain, Applied Ceramics, Blasch Precision Ceramics Inc., Corning Incorporated, International Ceramics, Inc. e Technocera
