玻璃微珠是近年来发展起来的一种用途广泛、性能特殊的一种新型材料。玻璃微珠由硼硅酸盐原料经高科技加工而成,具有质轻、低导热、较高的强度、良好的化学稳定性等优点,其表面经过特殊处理具有亲油憎水性能,非常容易分散于有机材料体系中。
空心玻璃微珠是空心微珠市场应用最广泛的微珠产品,具备着质量轻、强度高、流动性好,隔热、耐腐蚀等优点,近年来在轻质复合材料、涂料、航空航天、深海固井、电绝缘材料、隔热、隔音材料等领域有着广泛的应用需求。在2019年,随着下游应用需求的扩大,全球空心玻璃微珠达到了17.5亿美元,占据着市场总规模的55%左右。
空心玻璃微珠的生产技术主要在这几个大公司,如3M、PQ、Emerson 及日本的旭硝子公司等。尤其是美国3M公司,是全球规模最大的空心玻璃微珠生产商,市场占有率在2019年达到了17%,产品销售遍布全球及各个行业。
全新3M中空玻璃微珠是用于5G基板和复合材料的小粒径、轻量化的高频高速通信添加剂。在5G不断普及的背景下,3M中空玻璃微珠新品能够帮助研发人员设计出满足苛刻信息传输要求和更高功率的通信产品,同时降低单位体积的原材料成本。
在5G高频高速覆铜板中加入3M中空玻璃微珠,取代通常的高成本树脂材料,能够帮助降低基板的材料成本。不仅如此,与传统固体矿物填料相比,轻质的3M玻璃微珠可占据多达约20倍的空间。就单位体积的成本而言(而非每磅或每公斤的价格),3M中空玻璃微珠在许多应用中降本增效的能力不容小觑。依托3M的全球制造、研发、服务体系,3M中空玻璃微珠产品已经被包括中国在内的全球各市场的5G覆铜箔层压板和印刷电路板生产客户所采用。
未来玻璃微珠行业发展潜力前景如何?中国科学院理化技术研究所油气开发及节能环保新材料研发中心主任张敬杰带领团队研制的固体浮力材料为我国深海科学研究做出巨大贡献,打破了以往我国高性能浮力材料需要进口受限制的局面。
固体浮力材料是现代深潜技术的重要组成,这种材料又轻又强,轻能保证潜水器浮力,强能适应深海的高压环境(潜水器深海压力示意见下图)。由于对强度要求较高,所以潜艇用的固体浮力材料一般采用浮力调节介质(空心玻璃微珠,毫米级中空塑料,毫米级空心玻璃球)与高强度树脂复合而成。
在深海领域应用时,为保证浮力材料具有较高的耐压强度和较大的安全可靠性,往往只能采用空心玻璃微珠与聚合物复合的复合泡沫固体浮力材料。同时,为了获得低密度复合泡沫,提高浮力,空心微珠的体积含量都比较高(60%-70%,“深海勇士号”玻璃微珠用量十几吨,微珠大小在10微米左右)。因此制备出低密度、高强度的空心玻璃微珠的基础上,才能获取理想的浮力材料。
玻璃微珠应用于航空航天机械的除锈中,城市交通道路的斑马线、禁停线、双黄线的夜间反光、和交通标志牌的夜间反光装置中。当前,我国玻璃微珠行业起步较晚,在九十年代后,开始对空心微球进行研发,但是迄今生产的工业化的玻璃微珠品种和性能都无法跟国外媲美。国内高性能空心玻璃微珠完全依赖进口,大大限制了相关应用行业的发展。迄今为止,虽然相关研究也取得了一定的成绩,但是要稳定的工业化生产出多品种、高性能的空心玻璃微球还有一定的路要走。
近年来,随着上游生产工艺的不断发展,以及下游应用需求的逐渐增加,全球的空心微珠行业呈现良好的发展态势。在全球市场,空心微珠行业市场规模不断增加,发展到2019年达到了31.9亿美元,但在2020年由于新冠肺炎疫情的全面爆发,空心微珠市场产需逐渐下滑,市场规模也随之减少至27.8亿美元,未来,随着疫情的逐渐可控,空心微珠市场规模仍将呈现稳步递增态势,预计2025年有望突破至40亿美元以上。
玻璃微珠行业研究报告对中国行业的发展现状、竞争格局及市场供需形势进行了具体分析,并从行业的政策环境、经济环境、社会环境及技术环境等方面分析行业面临的机遇及挑战。还重点分析了重点企业的经营现状及发展格局,并对未来几年玻璃微珠行业的发展趋向进行了专业的预判。为企业、科研、投资机构等单位了解行业最新发展动态及竞争格局,把握行业未来发展方向。
未来玻璃微珠行业将如何发展?请点击查看中研普华研究院报告《2021-2026年中国玻璃微珠行业投资价值分析及发展趋势预测报告》。

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