金属陶瓷行业应用前景及趋势预测2023-环球时讯

金属陶瓷是由陶瓷硬质相与金属或合金粘结相组成的结构材料。其通过热喷涂或激光熔敷，气相沉积，湿法沉积等涂层技术形成的涂层为金属陶瓷涂层。

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金属陶瓷既具有金属的韧性、高导热性和良好的热稳定性，又具有陶瓷的耐高温 、耐腐蚀和耐磨损等特性。金属陶瓷广泛地应用于火箭、导弹、超音速飞机的外壳、燃烧室的火焰喷口等地方。根据各组成相所占百分比不同，金属陶瓷分为以陶瓷为基质和以金属为基质两类。 金属基金属陶瓷通常具有高温强度高、密度小、易加工、耐腐蚀、导热性好等特点，因此常用于制造飞机和导弹的结构件、发动机活塞、化工机械零件等。

金属陶瓷可以广泛应用在航空、航天、舰船、军工、工业制造加工领域。在航空航天领域，金属陶瓷可以制造发动机零部件、燃气涡轮叶片、内燃机阀座等;在军工领域，金属陶瓷可以制造导弹喷管衬套、火箭及导弹外壳等;在舰船领域，金属陶瓷可作为涂层材料用于船体的防腐、防锈、防生物附着领域;在工业制造加工领域，金属陶瓷可以制造高性能轴承、高速切削刀具、高温坩埚、耐高温耐磨零部件等。

根据中研普华产业研究院发布的《2023-2028年国内金属陶瓷行业发展趋势及发展策略研究报告》显示：

我国是陶瓷生产大国，但不是生产强国，高端市场主要被国外企业所占据。陶瓷市场规模指出，在供给侧改革、环保政策，以及市场需求改变的推动下，我国陶瓷行业发展模式开始转变，逐步由以“量”增长转向以“质”增长。

金属陶瓷兼有金属和陶瓷的优点，它密度小、硬度高、耐磨、导热性好，不会因为骤冷或骤热而脆裂。另外，在金属表面涂一层气密性好、熔点高、传热性能很差的陶瓷涂层，也能防止金属或合金在高温下氧化或腐蚀。

金属陶瓷行业应用前景及趋势预测2023

根据中国机床工具工业协会的统计数据，2021年中国刀具消费总额为477亿元，按2018年陶瓷刀具的消费占比8%测算，金属陶瓷刀具的市场容量约为38亿元。

金属陶瓷数控刀片适用于各种钢件和铸铁件的中等负荷加工、半精加工和精加工，近年来，它又成为精密切削铸铁和球墨铸铁的重要刀具材料。金属陶瓷非常适合高速切削，不容易产生积屑瘤。与硬质合金刀具相比，金属陶瓷刀具切削出的工件表面更光滑。在对工件表面光洁度的要求较高的汽车和航空制造业，或者加工各种合金钢和硬度低于HRC45的淬硬钢，金属陶瓷可以提供稳定的刀具寿命和良好的表面光洁度，使用量在与日俱增。

金属陶瓷锯片作为金属制品锯切领域最有竞争力的工具产品，切削对象主要为实心圆钢、螺纹钢、角钢、槽钢、钢管以及其他有色金属制品。在基建行业、汽车行业、桥梁行业等均需要进行大量的金属切断作业。金属陶瓷锯切寿命约为硬质合金锯片3倍以上，锯切效率和环保性更优于树脂砂轮片，同时由于其低摩擦系数和高耐磨性，对设备电力负荷低，也更适用于便携式锂电池锯机。

近日，中国科学院金属研究所科研人员与国内外科研团队合作，研制出一种轻质、高强韧、高阻尼性能的仿生材料——镁-MAX相仿生金属陶瓷。该研究成果日前公开发表，并已申请发明专利。由金属和陶瓷组成的复合材料又称金属陶瓷，它能综合陶瓷和金属的性能优势，同步获得轻质、高强韧、高阻尼性能。这些优异性能对于促进结构减重、保障安全服役，以及提升减振、吸能、降噪等功能至关重要。

受自然界中贝壳、骨骼等天然生物材料的巧妙结构启发，科研团队选用兼具金属和陶瓷特性，且与镁界面润湿性良好的MAX相陶瓷，将其剥离成亚微米尺度的薄片，利用真空抽滤实现陶瓷薄片的择优定向排列。这样一来，镁熔体就能浸渗到部分烧结的多孔陶瓷骨架中，形成类似贝壳的、具有超细尺度三维互穿结构的新型镁-MAX相仿生金属陶瓷材料。

研究团队表示，该材料表现出超过单一镁组元的优异阻尼性能以及良好的断裂韧性，在承载、减振等方面具有独特优势，有望应用于航空航天、精密仪器等领域，且这一仿生设计思路也可为开发新型高性能金属陶瓷材料提供有益启示。

2021年我国先进陶瓷行业市场规模达到890亿元，约占全球市场份额的23%，但工业化仍较低，约20%。目标市场先进结构陶瓷市场规模189亿元，占先进陶瓷市场的21%。

陶瓷是人类生活必不可少的用品之一，我国陶瓷制造历史悠久，在现代生产技术与设备方面，陶瓷行业通过升级改造，生产效率不断提高。但与发达国家相比，我国陶瓷市场集中度低，较多企业规模较小，技术与设备较为落后，以生产中低端产品为主，高端产品还需依靠进口。在国内以及国际市场对陶瓷需求日益高端化的背景下，我国陶瓷行业尽快转型升级、调整产品结构，提高在高端市场中的竞争力。

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