グローバル スパーク プラズマ焼結 市場規模

スパークプラズマ焼結市場の分析

スパークプラズマ焼結市場は予測期間中に5.9%以上のCAGRを記録すると予測されている。様々な金属／非金属粉末の圧密のためのツールとして電流支援焼結法の採用が増加していること、ナノ材料の設計のために電界支援焼結技術（FAST）の採用が増加していることは、調査市場の重要な成長要因の一部である

• ここ数十年、高電流強度に基づく精緻化技術が産業部門から大きな関心を集めている。これらの技術の中で、スパークプラズマ焼結はここ数年で最も採用されている方法として浮上してきた。SPS技法は、様々な材料の高速かつ効率的なデンシミュレーションが可能であり、固体合成や合成を実施するのに適した装置であるため、材料科学や材料加工において最近大きな進歩を遂げている。
• SPSはFASTとも呼ばれ、ナノ材料から品質重視の製品を開発する高速粉末圧密技術である。この技術は、ナノ結晶の微細構造を保持し、興味深い機能特性を持つ材料を作り出すことができるため、大きな注目を集めている。SPSシステムは、ホットプレス（HP）焼結、熱間静水圧プレス（HIP）、大気炉といった従来の方法を凌駕している。マイクロスパーク／プラズマは、SPSプロセスで提案されている様々な物理的メカニズムの中で最も一般的な技術である。
• 近年、SPSは、高強度、超微細結晶材料、分散強化材料、熱電材料、金属-ダイヤモンド（または一般に金属-炭素）複合材料、スパッタターゲットの製造に好ましい選択肢として浮上している。さらに、このプロセスは、成形中の焼結体内の温度勾配の調整を容易にします。これにより、特性の大きく異なる勾配材料や層状材料（ZrO2/ステンレス鋼、Al2O3/チタンなど）の製造が可能になる。
• 粉末を圧密するためのツールとしてSPS法の採用が増加していることは、近年発表された多数の論文によっても実証されている。SPSはまだ新しい技術であるが、近年、開発、研究、応用の遅れがますます目立ち、研究部門や産業部門から大きな注目を集めている。例えば、SPSの最も一般的な用途の一つは、窒化チタンのような高融点材料の焼結である。窒化チタンは、耐食性が高く、強度が高く、比較的軽量であるため、航空宇宙産業でコンプレッサー、タービン、エンジン内の圧力配管に広く使用されています。これらの要因が、自動車や防衛分野への展開を加速させている。
• SPSの産業用途には、燃料電池材料、高強度で耐摩耗性の工具、スパッタ・ターゲット、研磨材用ダイヤモンド成形、ナノメートル単位の微細構造の維持が求められる純金属や混合金属、セラミックス、サーメットの開発などがある。革新的な金属、工業製品および消費者製品における複合材料、セラミックの採用が増加していることは、それらの入手可能性の増大と製造コストの低下により、予測期間中に成長すると予想される。
• さらに、COVID-19の封鎖期間中、SPSでは多くの種類の研究が実施され、調査された市場の成長にプラスの影響を与えた。例えば、2021年4月、アイダホ国立研究所の研究者は、業界が高性能部品を安価で耐久性のあるものにするのを支援する。アイダホ国立研究所は、業界が効率的なSPS製造プロセスを設計できるよう、高度な機能を開発した。この種の機械としては世界最大級である同研究所の最新設備により、新素材を工業的に適切な規模で製造することが可能になった。INLは、ベンチスケールでの小規模な実験支援から、産業スケール、大型、高スループットのシステムまで、4台のカスタムSPS装置を設計・製造した。
• しかし、SPSには時間と費用という大きな先行投資が必要である。操作上の変数には、ヒートランプレート、材料特性、ダイ設計と材料、ホールド温度と時間、フォースストラテジー、真空、大気条件、電源設定、冷却条件などが含まれるが、これらに限定されない。これは市場成長の抑制要因として作用する可能性がある。