01粉末冶金的历史与工艺

> 发展历程
粉末冶金,这一既古老又充满活力的技术,起源于古代的陶瓷制备与炼铁工艺,为人类社会的进步贡献了卓越力量。随着18世纪中叶欧洲粉末冶金制铂技术的兴起,这一古老技术迎来了复兴。到了1909年,粉末冶金法延性钨的诞生,更是标志着近现代粉末冶金时代的开启。随着科技的进步和产品需求的日益增长,20世纪70年代粉末注射成型技术的问世,以及90年代末金属增材制造技术的发展,粉末冶金技术迅猛发展,推动了整个工业界的变革。历经百余年的繁荣,粉末冶金已孕育出众多关键新型材料和制品,成为当今不可或缺的重要工程技术。
> 工艺优势
粉末冶金技术,作为金属成形领域的尖端工艺,凭借其独特的优势,已成为制备复合材料及各类金属制品的核心技术。该技术以金属粉末或复合粉末为原料,经过精细的成型与烧结过程,最终打造出高品质的金属制品。相较于传统工艺,粉末冶金不仅能耗更低,更具备近净成型的显著特点,使得材料利用率高达95%,堪称金属成形工艺的佼佼者。其带来的革命性变革,在多个领域均产生了深远影响。

> 材料创新与应用
早在1909年,粉末冶金技术便已崭露头角,成功开发出延性钨丝,为人类社会的照明事业带来了革命性的进步。1923年,硬质合金的诞生标志着金属切削加工效率实现了质的飞跃,其效率提高了数十倍甚至更多,从而引发了切削加工、采掘钻探以及其他相关加工业的革命性变革。自20世纪30年代起,粉末冶金技术的突破性进展,使得难熔金属、电触头材料以及磁性材料,特别是稀土永磁材料的开发成为可能。这些创新材料为电气化系统和通讯设备提供了至关重要的器材与元件,推动了相关行业的飞速发展。

02粉末冶金的应用与市场
> 产业链作用
粉末冶金技术因其独特的优势,在多个产业领域中发挥着关键作用。随着汽车、航空航天、电子、机械和建筑等产业的持续升级,以及对绿色制造的日益追求,这些领域对高精度、轻量化组件的需求呈现出爆发式增长。特别是在汽车和航空航天行业,轻量化零部件的需求日益旺盛,这为粉末冶金技术提供了广阔的市场空间。金属粉末注射成型(MIM)和粉末冶金增材制造等先进工艺的应用,使得生产轻量化且高精度部件成为可能,从而为消费者提供更加节能、环保的产品解决方案。
> 市场现状与前景

根据PMR公司(Persistence Market Research)的报告,粉末冶金市场正面临着前所未有的发展机遇。尽管近年来市场遭遇了一些挑战,但整体而言,该市场仍呈现出稳步增长的趋势。随着新能源汽车、光伏、风电等新兴领域的快速发展,对高性能、低成本的定制化和个性化新材料及部件的需求不断上升,这为粉末冶金技术带来了更广阔的市场空间。同时,粉末冶金技术的不断提升,也推动了低端同质化产品的大规模生产向高端定制化产品的规模化生产转变,进一步激发了市场的活力。金属粉末作为实现非标冶金产品规模化生产的关键要素,其市场需求也在不断攀升。
2019年新冠疫情后,粉末冶金市场的全球销售依然保持稳健增长。在2017至2021年的五年间,该市场以3.4%的复合增长率持续扩大,至2021年,全球市场规模已达到89亿美元。这得益于新能源汽车、光伏、储能以及航空航天等领域的蓬勃发展,这些领域更倾向于采用先进的制造工艺,以节省时间、降低成本并减少劳动力,同时提升生产效率。因此,粉末冶金技术的需求预计将持续旺盛。
预计至2032年,粉末冶金市场将迎来更高的增长阶段。全球市场规模将实现显著增长,从2022年的95亿美元攀升至2032年的193亿美元,年均复合增长率达到7.4%。美国作为粉末冶金最大的消费国,其市场地位不容忽视。据预测,2022年美国的市场规模将达到27亿美元,占全球北美市场的30.9%。随着技术的不断进步和尖端制造技术的广泛采用,预计美国对金属粉末的需求将迅速增长。这种增长趋势主要归因于对高精度、耐用性和高强度组件的持续需求。
D打印技术在医疗保健和国防领域预计将迎来显著增长。中国,作为全球第二大经济体和制造业大国,金属粉末在电子、汽车、航空航天、新能源以及医疗等多个领域均有着广阔的应用前景。随着产业升级和进口替代效应的叠加,中国金属粉末市场有望迎来加速扩张的新阶段。
D打印技术被视为未来最具市场潜力和最高增速的工艺技术。根据BCC Research的数据,全球增材制造粉末冶金市场的规模正在不断扩大。2022年,全球增材制造粉末冶金市场的规模预计将达到4.119亿美元,而到了2027年,这一数字有望攀升至11亿美元以上,复合年增长率(CAGR)高达22.6%。在各大地区中,北美地区的市场增长尤为引人注目,预计在2022至2027年间,该地区的市场规模将实现显著扩张。从1.562亿美元增长至3.434亿美元,亚太地区在2022至2027年间实现了17.1%的复合年增长率。从1.091亿美元攀升至3.71亿美元,亚太地区在另一时间段内也展现出了强劲的增长势头,复合年增长率高达27.7%。





