金属陶瓷是以金属和陶瓷为原料制成的复合材料,其兼具金属与陶瓷的优点,具有高强度、高硬度、高韧性、抗弯折性、抗氧化性、耐腐蚀性、耐高温、耐磨损、高导热性、高热稳定性、密度小等优点,规避了金属材料的易腐蚀、易氧化、易弯折以及陶瓷材料的低韧性、脆性大、易破碎等缺点,是一种性能优良的复合材料。
金属材料与陶瓷材料应用范围广泛,但二者各有优缺点,为兼具其优点、避免其缺点,金属陶瓷材料应运而生,科研人员在此领域的研究不断深入,理论体系日益成熟,生产技术不断进步,新型产品不断涌现。现阶段,金属陶瓷制备工艺主要包括粉末冶金法、自蔓延高温合成法、真空微波烧结法等,其中,粉末冶金法是主流制备方法。
金属陶瓷主要包括碳化物金属陶瓷、氧化物金属陶瓷、氮化物金属陶瓷、硅化物金属陶瓷、硼化物金属陶瓷、碳氮化物金属陶瓷等几大类。其中,碳化钨-钴基金属陶瓷是最早被研发问世的产品类型,但由于钨与钴资源稀缺,科研人员研究重心逐渐向其他类型产品转移。硼化物金属陶瓷在强度、硬度、耐高温、耐腐蚀、介电性等方面优点突出,成为金属陶瓷行业研究的重心之一。
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。
根据新思界产业研究中心发布的
《2020-2024年金属陶瓷行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示,随着制造业技术不断升级、对高性能材料需求不断增长,金属陶瓷应用范围不断拓宽。为进一步提高产品性能、扩大其应用场景,金属陶瓷相关企业在新材料开发、新型产品研发、梯度金属陶瓷开发、纳米级金属陶瓷开发等方面不断加大投入力度。在此背景下,研发创新能力强、技术水平高的企业竞争优势将日益明显。
新思界
行业分析人士表示,金属陶瓷融合了金属材料与陶瓷材料的优点,避免了二者的缺点,综合性能优良,可应用在航空航天、军工国防、高端工业等高技术产业领域,未来行业可发展空间广阔。我国高技术产业发展迅速、制造业转型升级速度加快,未来金属陶瓷市场增长势头将更为强劲,利好我国金属陶瓷行业发展壮大。