Нанопорошки опис світового ринку - аналітика

Нанопорошки: опис світового ринку

Світові тенденції в цінах на виробництво нанопорошків

Промислове виробництво більшості видів нанопорошків почалося не більше п'яти років тому. До цього в промислових кількостях вироблялися тільки кремнезем, глинозем і оксид заліза. Науково-дослідні інститути та університети випускали в невеликих обсягах багато з нині наявних нанопорошків для застосування в нанодослідження. Незважаючи на широкий асортимент нанопорошків, доступний в даний час, всього лише деякі з них виробляються в промислових масштабах і підлягають конкурентному ціноутворенню.

Ціни на порошки значно різняться від виробника до виробника. Більшість виробників постачають обмежене число галузей. Тому на вартість виробництва впливають необхідні властивості матеріалів, що призводить до значного розкиду цін на один і той же тип матеріалу. У більшості виробників порошків немає прейскурантів цін, оскільки ціна на порошок насамперед залежить від кількості і тільки по-друге від якості.

На діаграмі наводяться середні ціни на середні замовлення промислових порошків від середнього до високого якості. Вказані відмінності в цінах залежно від способів виробництва і якості.

Діаграма 1. Ціна одного кілограма нанопорошків масового виробництва

Ряд спеціально вироблених порошків недавно стали або скоро стануть масовими. Поточна висока ціна на ці порошки (див. Діаграму 2) пояснюється поєднанням високої вартості сировини і низьким обсягом виробництва. Середній замовлення на такі порошки знаходиться в межах від 1 до 10 кг.

Діаграма 2. Ціна за кілограм спеціальних нанопорошків

Географічне положення значно менше впливає на ціну, ніж інші. Слабкість американського долара на даний момент тимчасово скоротила вартість порошків, вироблених в США, в порівнянні з їхніми європейськими еквівалентами.

Витрати на транспортування становлять відносно невелику частину вартості великих партій високоякісних порошків.

Світове виробництво нанопорошків розподілено нерівномірно. Багато країн, такі як Бразилія, Південна Африка, Україна та Австралія, є великими виробниками сировини, але не виробляють наночастинки в значних обсягах. Зараз тільки розвиток в промисловому відношенні країни стали виробляти наноматеріали в комерційних кількостях. Більшість з країн-виробників наноматеріалів сильно залежать від імпорту сировини. Однак США, наприклад, виробляє більшість з них в достатній кількості для задоволення своїх внутрішніх потреб.

На США припадає більше половини виробників нанопорошків. На американських виробників припадає дві третини світового виробництва. Європейський Союз і Азія виробляють більшу частину решти обсягу.

Діаграма 3. Місцезнаходження виробників порошків

Хоча діаграма 3 створює враження того, що США контролюють світове виробництво нанопорошків, більшість американських виробників представляють собою невеликі спеціалізовані нові компанії або науково-дослідні інститути. Європейські виробники не виробляють порошки в достатньому обсязі для внутрішнього споживання, а виробництво деяких спеціальних порошків, які купують все більшого значення, відсутнє або мінімально. В результаті цього європейські споживачі імпортують велику кількість порошків різноманітного асортименту з Північної Америки. Азіатських виробників трохи, але вони великі. Найчастіше спеціалізуючись на виробництві всього декількох порошків, азіатські виробники можуть поставляти їх в сусідні країни, тим самим обмежуючи потребу в порошках північноамериканського або європейського виробництва. У Китаї і Японії знаходяться значні поклади рідкоземельних металів, від яких залежить американське виробництво деяких важливих рідкоземельних оксидів. Згідно з даними останнього Геологічного обстеження США, Китай виробляє 74% світового обсягу ітрію, я Японія - 22%. Зростаючий обсяг внутрішнього виробництва в Китаї загрожує світовим поставкам деяких рідкоземельних елементів.

На діаграмі 4 виробництво по регіонах розбито на виробництво оксидів металів, оксидних сумішей, порошків чистих металів і їх сумішей. Виробництво в Північній Америці і Азії має подібний профіль, притому що в Азії спостерігається невелика перевага в сторону виробництва чистих металів. У порівнянні з цим Європа виробляє значно більше оксидів металів.

Діаграма 4. Обсяги виробництва порошків з розбивкою по регіонах і за типами

На діаграмі 5 показано, що виробники порошків, незалежно від їх місця розташування, в середньому виробляють від одного до п'яти типів нанопорошків. Це особливо чітко видно на прикладі Європи, і менш чітко - на прикладі Азії. Значне число північноамериканських компаній виробляє від шести до десяти типів порошків. П'ять північноамериканських компаній виробляють більшу частину всіх порошків, уключених до цього дослідження. По всьому світу проводиться більше сотні різних видів порошків. Переважна більшість - такі як теллурістий свинець і оксид Голмен, виробляються в обмеженій кількості всього лише одним або двома виробниками в дослідницьких цілях.

Діаграма 5. Кількість видів порошків, вироблених компаніями, з розбивкою по регіонах

Діаграма 6. Галузі, на які направлено виробництво нанопорошків, з розбивкою по регіонах

Таблиця 1. Зростання споживання більш ніж на 100%

Кремнезем, титания і глинозем, споживання яких перевищує споживання всіх інших нанопорошків, будуть і далі домінувати на ринку, при підвищенні їх споживання на 50-100%, у міру того як мікросхеми стають нормою в електронній промисловості. Деякі рідкоземельні оксиди і складні нанопорошки гратимуть все більш важливу роль в електроніці та обробної промисловості. Стрибок в замовленнях аерокосмічної промисловості може значно збільшити споживання нанопорошку металевого титану.

Зростання споживання більш ніж на 100%

Таблиця 2. Зростання споживання на більш ніж 100%

Очікується помірне зростання споживання цілого ряду порошків. Крім оксиду заліза і церію - порошків, використання яких добре відомо, ці порошки визнані як потенційно корисні для кількох галузей. Порошок чистих металів виробляються розміром <10 нм, что придает материалам совершенно новые свойства, иногда неожиданные. Например, кремнезем при таких размерах становится прозрачным. Нанопорошки металлов в высшей степени реактивны и могут представлять собой большую опасность для здоровья людей, поскольку их частицы достаточно малы и могут попасть в кровоток. Отсутствие информации в отношении их воздействия на здоровье при длительном контакте с ними и их вдыхании заставляют производителей и потребителей быть настороже. Некоторые порошки, такие как серебро, проявляют противомикробное действие при попадании в кровоток, что делает их пригодными для производства марли и одежды для медицинского персонала. Воздействие других порошков, таких как молибден или кобальт, в основном известно, и считается, что оно мягкое или, при малых концентрациях, отсутствует вообще.

Зростання споживання на 10-50%

Таблиця 3. Зростання споживання на 10-50%

Споживання деяких порошків, ймовірно, не зміниться. Схоже, що різке підвищення вартості міді частково призвело до стагнації її споживання.

Споживання залишається незмінним або падає

Таблиця 4. Споживання залишається незмінним або падає

Тимчасова шкала використання нанопорошків

Застосування в короткостроковій перспективі включає використання порошків для покриттів, переробки відходів, в електроніці і в якості каталізаторів. Протягом найближчих п'яти років на ринку з'являться легкі і стійкі фарби і стійкі до забруднення покриття. Нанопорошки металевого заліза використовуватимуться для очищення стічних вод. Високе співвідношення площі до обсягу нанопорошків металів робить можливим виробництво батарейок з тривалим терміном служби. Оксид церію збільшить термін служби дизельного палива. Велика розмаїтість нанопорошків замінить собою платину в каталізі завдяки їх властивостям високоефективного і дешевого паливного елемента. У індикаторних і плазмових дисплеях будуть використовуватися сульфати, селеніди і теллуріди на основі цинку, кадмію і свинцю для отримання більш яскравих кольорів, більш чіткого зображення, збільшення терміну служби і зниження шкідливого випромінювання.

Буде далі вдосконалюватися їх застосування для екології. Нанопорошки все більше будуть використовуватися для очищення і опріснення вод. Як тільки стане можливим виробництво більш однорідних за розміром і формою частинок порошків, з'явиться новий різновид мастильних матеріалів. Пристрої для зберігання даних будуть управлятися на молекулярному рівні. Виробники автомобілів будуть використовувати оксид цирконію, нітрит кремнію і карбід кремнію для виробництва керамічних двигунів. Магнітні властивості ітрію дадуть можливість поліпшити роботу двигунів і вдосконалити апаратуру, в якій використовується магнітно-резонансні зображення. З'являється перша істинно медичне застосування - міцні, біологічесакі сумісні імплантанти на основі оксиду цирконію і нітриду кремнію.

У більш пізні періоди

Після проведення широкомасштабних досліджень нанопорошки будуть використовуватися для доставки ліків до певних органів. Самозбирається молекули діагностуватимуть захворювання і допомагати імунній системі людини боротися з інфекціями. Нанороботи будуть визначати і знищувати ракові клітини, залишаючи здорові клітини недоторканими. Недорогі вуглецеві нанотрубки будуть проводитися в масових кількостях і сприяти впровадженню нових будівельних матеріалів, змінюючи зовнішність міст. Крихітні батарейки з більш тривалим терміном служби, вбудовані в споживчі товари, відкриють безмежні можливості, такі як виготовлення одягу з біологічним моніторингом.