一、層狀金屬?gòu)?fù)合材料廣泛應(yīng)用于核電等生產(chǎn)條件嚴(yán)苛領(lǐng)域
根據(jù)觀研報(bào)告網(wǎng)發(fā)布的《中國(guó)層狀金屬?gòu)?fù)合材料行業(yè)發(fā)展深度分析與投資前景研究報(bào)告（2024-2031年）》顯示，層狀金屬?gòu)?fù)合材料是通過(guò)爆炸復(fù)合、軋制復(fù)合或其他制備技術(shù)實(shí)現(xiàn)復(fù)層金屬與基層金屬的結(jié)合，產(chǎn)品具備典型結(jié)合界面特征。層狀金屬?gòu)?fù)合材料一方面可以節(jié)約稀有金屬、貴金屬，降低下游設(shè)備制造成本；另一方面能夠改善單一金屬材料的熱膨脹性、強(qiáng)度、耐磨損性等諸多性能，解決單一金屬不能解決的技術(shù)性問(wèn)題，滿足強(qiáng)腐蝕、高溫高壓等特殊環(huán)境下對(duì)材料性能的要求。
層狀金屬?gòu)?fù)合材料分類
| 產(chǎn)品 | 特點(diǎn)及應(yīng)用 |
| 鈦系列 | 鈦是一種新型金屬，具有密度小、強(qiáng)度高、耐腐蝕和高低溫性能好等諸多優(yōu)異性能，但價(jià)格昂貴，鈦-鋼復(fù)合材料不僅可以大幅降低有關(guān)設(shè)備的成本，而且可以克服單一鈦設(shè)備的應(yīng)用缺點(diǎn)。外層鋼提升了整體強(qiáng)度;兩層連成一體，具有良好的導(dǎo)熱性以及克服熱應(yīng)力、耐熱疲勞、耐壓差和耐其他載荷的能力，能夠應(yīng)對(duì)更為苛刻的生產(chǎn)條件。作為現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)和壓力容器工業(yè)不可缺少的結(jié)構(gòu)材料，鈦復(fù)合板在PTA項(xiàng)目、發(fā)電設(shè)備管板、冶金等領(lǐng)城都有廣泛的應(yīng)用。 |
| 鋯系列 | 鋯室溫下能在表面形成致密的氧化膜，對(duì)大多數(shù)的無(wú)機(jī)酸、有機(jī)酸、強(qiáng)堿和融鹽等介質(zhì)，具有比不銹鋼、鈦、鎳合金等更為優(yōu)異的耐蝕性能，因而使用鋯材制作壓力容器成為必然趨勢(shì)。使用鋯-鋼復(fù)合板一方面可以降低材料價(jià)格，另一方面可以提高材料強(qiáng)度。目 前其制備方法僅限于爆炸復(fù)合法，且難度極高，過(guò)去，國(guó)外企業(yè)在化工、核工業(yè)等大型工程項(xiàng)目中關(guān)鍵裝備所需的高端鋯及鋯合金復(fù)合板材方面存在著技術(shù)壟斷。 |
| 不銹鋼系列 | 不銹鋼-鋼復(fù)合板具有不銹鋼的耐腐蝕性和耐磨性，又具有碳鋼良好的可焊性、成型性、拉延性和導(dǎo)熱性。該材料在保持強(qiáng)硬度的同時(shí)又可節(jié)約鎳鉻合金、降低制造成本，因此可以完全取代或部分取代各行各業(yè)不銹鋼的使用，可廣泛用于制造化工設(shè)備、煉油設(shè)備和合成工業(yè)設(shè)備等。 |
| 鎳基系列 | 鎳基合金以鎳為基礎(chǔ)，加入銅、鉻、鉬、鈮、鎢等其他合金元素，可耐各種酸腐蝕和應(yīng)力腐蝕，具有良好的綜合性能。鎳基合金復(fù)合材料可以充分發(fā)揮鎳基合金特性和基材的優(yōu)點(diǎn)。例如鎳-鋼可以兼具良好的耐蝕性、高強(qiáng)度和低成本，鎳-不銹鋼可以應(yīng)對(duì)兩種不同的侵蝕性介質(zhì)，在海洋工程、石油煉化、煤化工、新能源等方面都有廣泛的應(yīng)用。 |
| 鋁系列 | 鋁和鋁合金具有質(zhì)量輕、導(dǎo)電性好、強(qiáng)度高、耐蝕性能強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，鋁-鋼、鋁-鈦-鋼復(fù)合板用于電解鋁行業(yè)中鋁導(dǎo)桿和鋼爪的連接。隨著近年來(lái)海洋工程、軌道交通、潔凈能源等領(lǐng)域的發(fā)展，鋁-鋼、鋁-鈦-鋼復(fù)合板也在這些新領(lǐng)域中被大量的采用，如連接海洋艦船上層鋁合金建筑與鋼制主船體，LNG汽化器過(guò)渡接頭、軌道交通感應(yīng)板等。由于鋁和鋼的一-些性質(zhì)，特別是熔點(diǎn)和強(qiáng)度的差別，以及它們之間會(huì)生產(chǎn)很多金屬間化合物的特性，很難用常規(guī)的工藝將它們制成復(fù)合材料，使得爆炸焊接成為-種最好的制造大面積鋁-鋼復(fù)合材料的新工藝。 |
| 銅系列 | 銅材具備良好的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性，銅復(fù)合材料在船艇、動(dòng)力電池等重要領(lǐng)域具備良好的發(fā)展前景。 |
| 鉭系列 | 鉭和鉭合金具有高密度、高熔點(diǎn)、耐蝕、優(yōu)異的高溫強(qiáng)度等特點(diǎn)，在電子器件、化工裝備、武器裝備中多有應(yīng)用。但由于它在地殼中資源占有量少，并與其它金屬元素在礦物中共存，因此冶煉提取難度大，加工生產(chǎn)成品率低，產(chǎn)量少，導(dǎo)致價(jià)格昂貴，限制其廣泛的應(yīng)用。用鉭-鋼復(fù)合板制成的化工設(shè)備能適應(yīng)在溫度和壓力變化幅度很大的環(huán)境中工作，并使設(shè)備成本大為降低，常用于化工、環(huán)保領(lǐng)域的反應(yīng)釜、塔器等設(shè)備制造。 |
| 貴金屬系列 | 行業(yè)內(nèi)貴金屬系列復(fù)合板主要以銀為復(fù)層材料，銀作為導(dǎo)電材料在電子領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，具備高熱傳導(dǎo)率的特點(diǎn)，在多品硅還原爐內(nèi)壁使用爆炸復(fù)合金屬銀可以增加鏡面輻射效果，提高爐內(nèi)熱量的利用率，降低還原反應(yīng)的直接電耗。此外銀為復(fù)層幾乎不含對(duì)多品硅有害的金屬雜質(zhì)，可以提高其純度，滿足電子級(jí)多品硅的制備要求。 |
| 異形系列 | 鈦-鋼、鈦-不銹鋼、鋯合金-不銹鋼等金屬?gòu)?fù)合接頭作為功能件在核工業(yè)、航空航天領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，使不同應(yīng)用環(huán)境下的異種金屬材質(zhì)實(shí)現(xiàn)連接，滿足特殊工況條件下對(duì)多種金屬性能的需求。 |
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層狀金屬?gòu)?fù)合材料下游應(yīng)用領(lǐng)域豐富，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)設(shè)備所處條件較為惡劣和苛刻的領(lǐng)域。
1.核電
鈦-鋼復(fù)合材料和不銹鋼-鋼復(fù)合材料分別是核電設(shè)備中冷凝器管板及安注箱球體的主要用材。國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局于2022 年 1 月 29 日發(fā)布的《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》提出，要積極安全有序發(fā)展核電，到 2025 年，核電運(yùn)行裝機(jī)容量達(dá)到 7000 萬(wàn)千瓦左右。核電發(fā)展帶動(dòng)層狀金屬?gòu)?fù)合材料行業(yè)持續(xù)增長(zhǎng)。
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2.新能源汽車(chē)
新能源汽車(chē)市場(chǎng)發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，鈦復(fù)合板需求量大。鈦復(fù)合板因其耐高溫、耐高壓、耐腐蝕性強(qiáng)的特點(diǎn)是鎳、鈷濕法冶金項(xiàng)目中核心設(shè)備加壓釜的主要原材料，該設(shè)備內(nèi)部工況環(huán)境比較惡劣，有硫酸、純氧、固體顆粒及化學(xué)放熱反應(yīng)過(guò)程，利用其制備出的硫酸鎳、硫酸鈷是動(dòng)力電池正極三元前驅(qū)體的重要原料，因此，三元前驅(qū)體的市場(chǎng)擴(kuò)張將對(duì)加壓釜的生產(chǎn)帶來(lái)積極影響。
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3.光伏及半導(dǎo)體
太陽(yáng)能級(jí)多晶硅和電子級(jí)多晶硅是光伏行業(yè)以及半導(dǎo)體行業(yè)的基礎(chǔ)原材料，受益于碳中和的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)以及人工智能、自動(dòng)控制等領(lǐng)域的發(fā)展，多晶硅市場(chǎng)處在快速成長(zhǎng)階段，新建多晶硅產(chǎn)線將增加對(duì)多晶硅還原爐設(shè)備的需求。N10276 高鎳基合金作為復(fù)層選材應(yīng)用于太陽(yáng)能級(jí)多晶硅制造。用于生產(chǎn)半導(dǎo)體行業(yè)用電子級(jí)多晶硅的還原爐則通常使用銀-鋼復(fù)合材料，因?yàn)榧冦y作復(fù)層幾乎不含有害雜質(zhì)元素，能滿足電子級(jí)多晶硅純度的要求；且其熱輻射效率高，能大大降低生產(chǎn)能耗。
二、下游領(lǐng)域持續(xù)發(fā)展疊加政策支持，層狀金屬?gòu)?fù)合材料行業(yè)呈擴(kuò)張趨勢(shì)
下游領(lǐng)域持續(xù)發(fā)展，層狀金屬?gòu)?fù)合材料行業(yè)呈擴(kuò)張趨勢(shì)。根據(jù)數(shù)據(jù)，2020-2023年我國(guó)層狀金屬?gòu)?fù)合材料市場(chǎng)規(guī)模由37.94億元增長(zhǎng)至59.69億元。在國(guó)家政策的持續(xù)推進(jìn)下，層狀金屬?gòu)?fù)合材料行業(yè)前景廣闊。預(yù)計(jì)2024年我國(guó)層狀金屬?gòu)?fù)合材料市場(chǎng)規(guī)模達(dá)64.25億元，較上年同比增長(zhǎng)7.6%；2030年我國(guó)層狀金屬?gòu)?fù)合材料市場(chǎng)規(guī)模達(dá)96.46億元，較上年同比增長(zhǎng)6.0%。
我國(guó)層狀金屬?gòu)?fù)合材料行業(yè)相關(guān)政策
| 時(shí)間 | 政策 | 發(fā)布部門(mén) | 主要內(nèi)容 |
| 2021年 | 《“十四五”工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃》 | 工業(yè)和信息化部 | 推廣低碳膠凝、節(jié)能門(mén)窗、環(huán)保涂料、全鋁家具等綠色建材和生活用品，發(fā)展聚乳酸、聚丁二酸丁二醇醋、聚輕基烷酸、聚有機(jī)酸復(fù)合材料、椰油氨基酸等生物基材料。 |
| 2021年 | 《“十四五”原材料工業(yè)發(fā)展規(guī)劃》 | 工業(yè)和信息化部、科技部、自然資源部等三部門(mén) | 實(shí)施大宗基礎(chǔ)材料鞏固提升行動(dòng)，引導(dǎo)企業(yè)在優(yōu)化生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)，提升先進(jìn)制造基礎(chǔ)零部件用鋼、高強(qiáng)鋁合金、稀有稀貴金屬材料、特種工程塑料、高性能膜材料、纖維新材料、復(fù)合材料等綜合競(jìng)爭(zhēng)力。 |
| 2022年 | 《擴(kuò)大內(nèi)需戰(zhàn)略規(guī)劃綱要(2022-2035年)》 | 中共中央、國(guó)務(wù)院 | 推進(jìn)前沿新材料研發(fā)應(yīng)用，促進(jìn)重大裝備工程應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，加快大飛機(jī)航空發(fā)動(dòng)機(jī)和機(jī)載設(shè)備等研發(fā)，推進(jìn)衛(wèi)星及應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。 |
| 2023年 | 《關(guān)于推動(dòng)能源電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》 | 工信部等六部門(mén) | 研發(fā)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱等高效加工與近凈成形成套裝備航空航天大型復(fù)合材料智能鋪放、成形、加工和檢測(cè)成套裝備航空航天智能裝配裝備，船舶板材激光焊接成套裝備等。 |
| 2023年 | 《有色金屬行業(yè)穩(wěn)增長(zhǎng)工作方案》. | 工業(yè)和信息化部國(guó)家發(fā)展改革委財(cái)政部等七部門(mén) | 以習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想為指導(dǎo)，全面貫徹黨的二十大精神,全面落實(shí)中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議部署，堅(jiān)持問(wèn)題導(dǎo)向、目標(biāo)導(dǎo)向，強(qiáng)化系統(tǒng)觀念，更好統(tǒng)籌發(fā)展和安全，以深化供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革為主線，加快落實(shí)《“十四五”原材料工業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，集聚各方力量，以優(yōu)供給、促投資、拓消費(fèi)、穩(wěn)外貿(mào)為著力點(diǎn)，培育有色金屬行業(yè)增長(zhǎng)的內(nèi)生動(dòng)力，提升供給結(jié)構(gòu)對(duì)有效需求的適配性和可靠性，促進(jìn)有色金屬行業(yè)穩(wěn)定增長(zhǎng)，為促進(jìn)工業(yè)經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)發(fā)展提供有力支撐。 |
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