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1、3D打印与陶瓷白皮书1.0Whitepaper of 3D Printing and Ceramic 1.0Version ID:202001313D科学谷白皮书系列-Whitepaper-3DScienceV发布:Published by:合作方:Partner:图片:Tethon 3D中文EnglishWhitepaper targeted to each application segmentFusionconvergenceUpgradingmultidimensionalglobalAME to fuse knowledge and insightsWebsitesWeChatboo
2、ks3D科学谷核心竞争力-整合力量与影响力Core Strength Integrative the Power and Influence能量聚合融会贯通AME论坛深化认知白皮书系列针对每个典型应用及细分市场网站手机端陶瓷材料与陶瓷加工技术图片来源:圣戈班1陶瓷材料来源:深圳大学 陈张伟教授陶瓷传统陶瓷先进陶瓷功能一体化陶瓷结构陶瓷功能陶瓷传统陶瓷或普通陶瓷是指以粘土以及某天然矿物为原料,经过粉碎混合、成型、焙烧等统一所制得的制品。先进陶瓷是指采用高度竞选或合成的原料,具有精确控制的化学组成,按照便于控制的制造技术加工,便于进行结构设计,并具有优异特性的陶瓷材料。2先进陶瓷材料分类结构陶瓷功
3、能陶瓷01高熔点氧化物,如:Al2O3、ZrO2碳化物,如:SiC、WC、TiC、B4C氮化物,如Si3N4、BN、AIN硼化物,如ZrB2硅化物,如MoSi2、ZrSi02电功能陶瓷,如:绝缘陶瓷、介电陶瓷、压电陶瓷、半导体陶瓷磁功能陶瓷,如:软磁铁氧体、硬磁铁氧体光功能陶瓷,如:透明陶瓷敏感陶瓷,如:热敏陶瓷、压敏陶瓷、光敏陶瓷生物、化学功能陶瓷,如:载体用陶瓷、生物陶瓷粉体制备坯体成型精密加工坯体烧结3先进陶瓷成型与加工技术-坯体成型传统工艺干法压制成型塑性成型浆料成型3D打印成型光固化成型喷墨打印成型直写成型粘结剂喷射选区激光烧结熔融沉积成型等精度高自由设计无需模具可控制造复杂结构信息
4、来源:深圳大学 陈张伟教授3D打印零件图片:Tethon 3D4先进陶瓷成型与加工技术-陶瓷坯体烧结粉体制备坯体成型精密加工坯体烧结烧结状态固态烧结液相烧结烧结压力常压烧结无压烧结真空烧结热压烧结热等静压烧结气氛烧结特殊加热原理微波烧结放电等离子烧结自蔓延烧结坯体烧结是指把成形坯体转变成为致密体的工艺过程。5先进陶瓷成型与加工技术-陶瓷坯体烧结030405010206烧结温度添加剂阻滞剂烧结气氛压力颗粒大小影响烧结程度的因素参考资料:陶瓷材料烧结原理与工艺,海通证券研究所。6先进陶瓷材料的应用先进陶瓷材料国防能源航空航天生物医学光学冶金电子机械超硬陶瓷:防弹装备等高强陶瓷:机床主轴轴承、模具等
5、电子陶瓷:穿戴电子、智能设备外壳、传统电子陶瓷器件、新能源汽车电池隔膜等光学陶瓷:发光器、传感器、激光器件等生物陶瓷:关节、义齿等高温陶瓷:燃气轮机叶片、超高温透平叶片等陶瓷市场情况图片来源:C7全球先进陶瓷材料市场根据BCC Research的预测,全球先进陶瓷粉末、纳米级陶瓷粉末市场将由2018年的162亿美元,增长至2023年的245亿美元。2018-2023年期间年复合增长率为8.6%。146162223245数据来源:BCC Research全球先进陶瓷粉末市场预估全球功能陶瓷粉末产值预测数据来源:BCC Research从全球功能陶瓷粉末产值预测数据来看,电子类陶瓷粉末占据大半市场
6、份额,医疗类陶瓷粉末增长速度最快。电子化工涂层医疗20161799.1209.124.6631.820213064.5320.4562524.28全球先进陶瓷材料市场9国际先进陶瓷市场年平均增长率总平均值欧盟美国日本12%15%-18%9.9%7.2%先进陶瓷最大生产国,占世界先进陶瓷约一半市场份额。热敏、压敏、磁敏、气敏、光敏等功能陶瓷逐步垄断国际市场。全球第二大先进陶瓷生产基地与最大的消费国,因此许多产品需从日本、欧洲及中国进口。在航空航天、核能领域的应用处于领先地位。主要生产国包括德、法、瑞典、意大利,德国生产和消费了欧洲先进陶瓷市场的37%。欧盟国家在部分细分应用和机械装备应用领域处于