Анализ размера и доли мирового рынка искрового плазменного спекания – тенденции роста и прогнозы (2024–2029 гг.)

Анализ рынка искро-плазменного спекания

Прогнозируется, что в течение прогнозируемого периода среднегодовой темп роста рынка искрового плазменного спекания составит более 5,9%. Растущее применение метода спекания электрическим током в качестве инструмента для консолидации различных металлических/неметаллических порошков и все более широкое применение метода спекания в полевых условиях (FAST) для разработки наноматериалов являются одними из важных факторов роста изучаемый рынок.

• В последние пару десятилетий методы разработки, основанные на токах высокой силы, привлекли значительный интерес со стороны промышленных секторов. Среди этих методов за последние несколько лет наиболее распространенным методом стало искрово-плазменное спекание. Метод SPS в последнее время добился значительных успехов в материаловедении и обработке материалов благодаря возможности быстрого и эффективного уплотнения различных материалов и пригодности оборудования для проведения твердотельного синтеза и синтезов.
• SPS, также известная как FAST, представляет собой технологию высокоскоростной консолидации порошков, позволяющую создавать высококачественные продукты из наноматериалов. Эта технология привлекла значительное внимание благодаря своей способности сохранять нанокристаллические микроструктуры и создавать материалы с интересными функциональными свойствами. Системы SPS превзошли традиционные методы, такие как спекание в горячем прессе (HP), горячее изостатическое прессование (HIP) или атмосферные печи. Микроискра/плазма является наиболее распространенным методом среди различных предлагаемых физических механизмов процесса SPS.
• В последние годы SPS стал предпочтительным вариантом для производства высокопрочных сверхмелкокристаллических материалов; дисперсионно-упрочненные материалы, термоэлектрические или металл-алмазные (или вообще металл-углеродные) композиционные материалы, а также мишени для напыления. Кроме того, этот процесс облегчает регулирование температурных градиентов внутри агломерационного тела во время прессования. Это позволяет производить градиентные и слоистые материалы с самыми разными свойствами (например, ZrO2/нержавеющая сталь, Al2O3/титан).
• Растущее внедрение метода SPS в качестве инструмента консолидации порошков также демонстрируется большим количеством статей, опубликованных в последние годы. Хотя SPS все еще является новой технологией, в последние годы все чаще наблюдаются медленные разработки, исследования и применения, привлекающие большое внимание со стороны исследовательского и промышленного секторов. Например, одним из наиболее распространенных применений SPS является спекание материалов с высокой температурой плавления, таких как нитрид титана. Они широко используются в аэрокосмической промышленности для компрессоров, турбин и напорных трубопроводов двигателей благодаря их высокой коррозионной стойкости, высокой прочности и относительно легкому весу. Эти факторы способствуют их использованию в автомобильном и оборонном секторах.
• Некоторые из промышленных применений SPS включают материалы топливных элементов, высокопрочные и износостойкие инструменты, мишени для распыления, алмазное уплотнение для абразивов, а также разработку чистых или смешанных металлов, керамики или металлокерамики, где требуется сохранение нанометрической и мелкой микроструктуры.. Ожидается, что в течение прогнозируемого периода будет расти внедрение инновационных металлов, композитных материалов в промышленные и потребительские товары, а также керамики из-за их растущей доступности и снижения производственных затрат.
• Более того, во время карантина из-за COVID-19 в СПС было проведено множество видов исследований, что оказало положительное влияние на рост изучаемого рынка. Например, в апреле 2021 года исследователи IDAHO помогут отрасли сделать высокопроизводительные детали недорогими и долговечными. Национальная лаборатория Айдахо разработала передовые возможности, которые помогут отрасли разработать эффективные процессы производства SPS. Последнее дополнение лаборатории, одна из крупнейших машин такого типа в мире, позволяет производить новые материалы в промышленно важных масштабах. Компания INL спроектировала и построила четыре специализированных машины SPS, которые варьируются от поддержки небольших лабораторных экспериментов до промышленных, крупноформатных и высокопроизводительных систем.
• Однако SPS требует значительных первоначальных вложений времени и средств. Рабочие переменные включают, помимо прочего, скорость нагрева, свойства материала, конструкцию и материал матрицы, температуру и время выдержки, стратегию воздействия, вакуум, атмосферные условия, настройки мощности и условия охлаждения. Это может выступать сдерживающим фактором для роста рынка.