氧化鋯（ZrO2）是一種耐高溫、耐腐蝕、耐磨損和低熱膨脹系數(shù)的無(wú)機(jī)非金屬材料，具有卓越的耐熱、絕熱性能。而其中，納米復(fù)合氧化鋯由于具有高強(qiáng)度、耐高溫、耐磨、絕熱絕緣、高介電常數(shù)等卓越的性能，被廣泛地應(yīng)用于義齒、氧傳感器、電子消費(fèi)品等功能材料領(lǐng)域，以及特種刀具等結(jié)構(gòu)材料領(lǐng)域。
用途 | 采用納米復(fù)合氧化鋯理由 | 需求情況 |
齒科材料 | 產(chǎn)品韌性好，生物相容性好，外觀(guān)與真牙十分接近 | 取決于普及程度 |
氧傳感器 | 氧化鋯薄膜可測(cè)定兩邊氧分壓，控制空氣/油混合比例 | 1000-2000 噸/年 |
人工環(huán)節(jié) | 生物相容性好，是臨床良好的人工材料 | 人口基數(shù)決定 |
光纖連接器 | 用作連接器的陶瓷括芯及套筒 | 1700 噸/年左右 |
特種刀具 | 強(qiáng)度高，韌性好，一般采用部分穩(wěn)定氧化鋯相變時(shí)產(chǎn)生的微裂紋來(lái)增韌 | 預(yù)計(jì)超過(guò) 6000 噸/年 |
新能源材料 | 可用于電解質(zhì)及正負(fù)極的摻雜材料 | 引入階段，前景廣闊 |
電子數(shù)碼產(chǎn)品 | 耐磨、手感好、可實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)充電和指紋識(shí)別，可用于數(shù)碼產(chǎn)品背板 | 取決于應(yīng)用范圍加速和滲透率 |
氧化鋯陶瓷兼具金屬和塑料優(yōu)勢(shì)，將成為手機(jī)背板材料的新選擇。 傳統(tǒng)的手機(jī)背板材料中，塑料的各方面性能最差，但因?yàn)槠涑杀镜土?，所以在中低端手機(jī)中廣泛應(yīng)用。金屬和玻璃材料各有所長(zhǎng)：金屬具有獨(dú)特的金屬質(zhì)感，散熱性能好，堅(jiān)固不易碎；玻璃材料相對(duì)于金屬材料，具有外形差異化且無(wú)信號(hào)屏蔽的優(yōu)勢(shì)，有助于實(shí)現(xiàn)手機(jī)無(wú)線(xiàn)充電和NFC技術(shù)。陶瓷材料結(jié)合了玻璃的外形差異化、無(wú)信號(hào)屏蔽、硬度高等性能優(yōu)勢(shì)，同時(shí)擁有接近于金屬材料的優(yōu)異散熱性，正在逐漸滲透到中高端智能手機(jī)的后殼領(lǐng)域中。
材料 | 美觀(guān)度 | 著色能力 | 散熱性能 | 電磁屏蔽 | 耐磨 | 脆性 | 成本 |
塑料 | 差 | 較好 | 差 | 無(wú)屏蔽 | 差 | 好 | 最低 |
玻璃 | 較好 | 差 | 較好 | 無(wú)屏蔽 | 好 | 易碎 | 中等 |
金屬 | 好 | 較差 | 好 | 有屏蔽 | 較好 | 較好 | 較高 |
氧化鋯陶瓷 | 好 | 較好 | 較好 | 無(wú)屏蔽 | 最好 | 較好 | 最高 |
陶瓷背板市場(chǎng)認(rèn)可度不斷提升，需求有望快速跟隨放量。 金立手機(jī)于2014年1月首次推出以氧化鋯陶瓷作為背板材料的智能手機(jī)—天鑒W808，此后華為、小米等手機(jī)廠(chǎng)商也相繼推出了該類(lèi)型手機(jī)，逐漸使得氧化鋯陶瓷手機(jī)背板被大眾知曉；而2017年4月小米6發(fā)布并將采用氧化鋯陶瓷機(jī)身，進(jìn)一步助長(zhǎng)了市場(chǎng)熱情。 美國(guó)蘋(píng)果公司亦分別于06年和13年提交了氧化鋯外殼領(lǐng)域的專(zhuān)利申請(qǐng)， 預(yù)計(jì)未來(lái)將會(huì)有越來(lái)越多使用陶瓷或玻璃后蓋的手機(jī)上市，氧化鋯陶瓷背板的需求也有望迎來(lái)高速增長(zhǎng)。隨著氧化鋯生產(chǎn)成本的降低，陶瓷背板滲透率將逐漸提升。 目前，受制于成本和產(chǎn)能的限制，氧化鋯在手機(jī)背板材料中的滲透率較低。截止2016年，手機(jī)背板中氧化鋯陶瓷材料滲透率僅1%左右。而隨著行業(yè)發(fā)展，生產(chǎn)工藝完善，良品率提升，氧化鋯陶瓷背板的成本將不斷降低，市場(chǎng)滲透率也會(huì)隨之增長(zhǎng)。氧化鋯在手機(jī)背板領(lǐng)域存在百億級(jí)市場(chǎng)規(guī)模。2017年全球手機(jī)出貨量達(dá)到14.72億部， 較2016年小幅度增長(zhǎng)， 預(yù)計(jì)未來(lái)5年全球手機(jī)市場(chǎng)出貨量將保持穩(wěn)定。目前，每塊氧化鋯背板中，原料氧化鋯成本占比35%左右，而每塊背板的成本在150-200元/塊，保守估計(jì)2021年市場(chǎng)滲透率達(dá)到10%，則市場(chǎng)空間將達(dá)到90億元（注： 市場(chǎng)空間=手機(jī)銷(xiāo)量×市場(chǎng)滲透率×原料成本）。未來(lái)隨著5G或4.5G技術(shù)商業(yè)化應(yīng)用， 憑借陶瓷材料優(yōu)異的特性， 其滲透率將進(jìn)一步提升。
氧化鋯材料廣泛應(yīng)用于牙齒修復(fù)。 氧化鋯陶瓷相較于其他齒科材料具有性能優(yōu)勢(shì)。 牙科修復(fù)的材料主要有：樹(shù)脂、普通合金（鎳鉻等）、貴金屬合金（金鉑等）和陶瓷（氧化鋯和氧化鋁等）。從美觀(guān)性、 生物學(xué)性能、 穩(wěn)定性、 機(jī)械性能以及成本這五個(gè)維度來(lái)考慮，氧化鋯陶瓷類(lèi)材料相對(duì)于其它材料具有優(yōu)勢(shì)顯著。
材料 | 美觀(guān)性 | 生物學(xué)性能 | 穩(wěn)定性 | 機(jī)械性能 | 成本 |
普通合金 | 較差 | 較差 | 較好 | 較好 | 最低 |
貴金屬合金 | 較差 | 最好 | 較好 | 較好 | 較高 |
樹(shù)脂 | 較好 | 較好 | 較差 | 較差 | 較低 |
其它陶瓷 | 較好 | 較好 | 較好 | 較差 | 較高 |
氧化鋯 | 最好 | 較好 | 最好 | 較好 | 最高 |
老齡化、消費(fèi)升級(jí)等助推氧化鋯在義齒領(lǐng)域的發(fā)展。全球2020年假牙市場(chǎng)有望達(dá)到188億美元。 國(guó)內(nèi)假牙市場(chǎng)銷(xiāo)量也有望保持穩(wěn)步增長(zhǎng)， 2015年我國(guó)義齒消費(fèi)規(guī)模為57億元， 在人口老齡化趨勢(shì)下， 預(yù)計(jì)2020年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)73億元。預(yù)計(jì)2020年氧化鋯義齒市場(chǎng)空間達(dá)20億元以上。 成本較高制約氧化鋯的市場(chǎng)滲透率，而隨著國(guó)民收入水平不斷提高，疊加氧化鋯齒科材料生產(chǎn)工藝和技術(shù)的發(fā)展，生產(chǎn)成本的降低，未來(lái)氧化鋯義齒占比將不斷提升， 市場(chǎng)規(guī)模將由2015年的15億增長(zhǎng)至2020年20億元。
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