أحدث التطورات في صناعة السيراميك عالي الألومينا: الابتكار وفرص السوق تتعايشان
في السنوات الأخيرة، ارتفعت معدلاتسيراميك الألومينابرزت (محتوى ال₂O₃ ≥ 99%) كمواد أساسية في مجالات متقدمة مثل الطاقة الجديدة، والفضاء، وأشباه الموصلات الإلكترونية، بفضل مقاومتها العالية للحرارة والتآكل، وعزلها الكهربائي، واستقرارها الكيميائي. ويشهد هذا القطاع نموًا سريعًا بفضل التحديث الصناعي العالمي وتشديد اللوائح البيئية. نلخص أدناه أحدث الاتجاهات من أربعة أبعاد: الابتكار التكنولوجي، وطلب السوق، ودعم السياسات، والتعاون الدولي.
1. الابتكار التكنولوجي يُسرّع التحديث الصناعي
في عام 2023، قام معهد شنغهاي للسيراميك، التابع للأكاديمية الصينية للعلوم، بتطوير دقة عاليةسيراميك الألوميناعملية الطباعة ثلاثية الأبعاد. من خلال تحسين معايير التلبيد بالليزر، ازدادت كفاءة تشكيل الهياكل المعقدة بنسبة 40%، وانخفضت التكاليف بنسبة 30%. طُبّقت هذه التقنية على بطانات فوهات محركات الطائرات وغرسات العظام الطبية.
دراسة حالة: قامت شركة هونان هواليان سيراميكس، بالتعاون مع شركة إي أو إس الألمانية، بتطوير قواعد أطقم أسنان مصنوعة من سيراميك الألومينا مخصصة بدقة تصل إلى مستوى الميكرومتر.
طورت الجامعات والشركات بشكل مشترك سيراميك نانوي مركب من ددهالومينا + كربيد السيليكون (كربيد السيليكون)دي دي اتش، محققًا قوة انثناء تتجاوز 1500 ميجا باسكال، أي ضعف قوة المواد التقليدية. تُستخدم هذه المواد في فلاتر محطات القاعدة 5G وأدوات قطع رقائق أشباه الموصلات.
البيانات: وفقًا لمجلة متقدم السيراميك، وصل السوق العالمي لأكسيد الألومنيوم النانوي إلى 2.8 مليار دولار في عام 2023، بمعدل نمو سنوي يتجاوز 15٪.
2. الطاقة الجديدة والإلكترونيات تدفعان توسع السوق
مع وصول مبيعات السيارات الكهربائية في الصين إلى 3.86 مليون وحدة في عام 2023، شهد الطلب على الفواصل المطلية بالألومينا عالية النقاء ارتفاعًا حادًا. وقد طرحت شركات مثل تيانشي ماتيريالز وشينتشوانغ فواصل مركبة من طلاء السيراميك ددهالومينا + البولي أوليفين"، مما قلل من مخاطر ارتفاع درجة حرارة البطارية بنسبة 40%.
التوقعات: من المتوقع أن يتجاوز السوق العالمي للألومينا في فواصل بطاريات الليثيوم 12 مليار دولار بحلول عام 2025.
2. تحديد مواقع معدات أشباه الموصلات
في ظل القيود التي تفرضها الولايات المتحدة على تصدير معدات أشباه الموصلات، قامت شركات صينية مثل ميندراي و ناورا بتسريع البحث والتطوير في هذا المجال.سيراميك الألوميناأدوات حفر الركيزة، كسرت هيمنة تقنية شين-إيتسو اليابانية. يُنتج الآن تجريبيًا معدات محلية لتصنيع رقائق 28 نانومتر.
3. التعاون السياسي والصناعي يعزز النظام البيئي
تتضمن إرشادات وزارة الصناعة وتكنولوجيا المعلومات لتطوير صناعة المواد الجديدة قائمة عالية النقاءالألومينا كراميكباعتبارها أولوية رئيسية للخطة الخمسية الرابعة عشرة، مؤهلة للحصول على خصم ضريبي على القيمة المضافة بنسبة 13%.
خصصت وزارة العلوم والتكنولوجيا أكثر من 500 مليون ين لمشروع البحث والتطوير الوطني للمواد المركبة عالية الأداء القائمة على الألومينا في إطار خطتها الخمسية الرابعة عشرة.
4. التصنيع الأخضر والاستدامة
اعتمدت شركة شاندونغ لويانغ للطاقة تقنية احتراق الغاز الطبيعي المتدرج مع استعادة الحرارة المهدرة، مما أدى إلى خفض استهلاك طاقة حرق السيراميك من 3.2 طن من الفحم القياسي/طن إلى 1.8 طن، مما أدى إلى خفض انبعاثات الكربون بنسبة 37%. وتتأهل منتجاتها الآن للحصول على شهادة آلية تعديل حدود الكربون التابعة للاتحاد الأوروبي (سي بي إيه إم).
أطلقت شركة الصين للألمنيوم (تشينالكو) مشروع إعادة تدويرسيراميك الألومينامشروع تجديد، يحقق معدل إعادة تدوير 92% من خردة السيراميك. يُستخدم الآن أكسيد الألومنيوم المُجدَّد (بنقاء 99.5%) في المواد المقاومة للحرارة.
5. التعاون الدولي وكسر الحواجز
استحوذت شركة كيوسيرا اليابانية على شركة سيراسيت الأمريكية مقابل 120 مليون دولار، مما ضمن لها الحصول على براءات اختراع للسيراميك العازل للميكروويف (εr سسششش100) لتسريع تطوير البنية التحتية لشبكات الجيل الخامس.
2. القيادة القياسية العالمية
ايزو/تاس 25852-2023 بقيادة الصين: عالية النقاءسيراميك الألومينانُشرت المواد في يونيو 2023، مما أدى إلى سد فجوة المعايير الفنية العالمية وتعزيز القوة التفاوضية للصين في المشتريات الدولية.
مع ظهور التطبيقات في البطاريات ذات الحالة الصلبة، وأشباه الموصلات من الجيل السادس، والفضاء التجاري،سيراميك الألوميناستواصل الصناعة تقدمها نحو تنمية متطورة وذكية ومستدامة. وبحلول عام 2030، من المتوقع أن يتجاوز حجم السوق العالمية 80 مليار دولار، مع احتمال استحواذ الصين على 40% من سلسلة الصناعة الكاملة وقدراتها الابتكارية.
لا تُعدّ سيراميكات الألومينا العالية طفرةً في علم المواد فحسب، بل تُعدّ أيضًا حجر الأساس للصناعات الاستراتيجية الناشئة في الصين. وبفضل التقدم التكنولوجي وطلب السوق، تنتقل الشركات الصينية من الريادة إلى الريادة في المنافسة العالمية على مواد السيراميك الفاخرة.