自1975年澳大利亞學者K.C.Ganvil首次提出利用氧化鋯ZrO2相變產生的體積效應來達到增韌陶瓷的新概念以來 ,對氧化鋯的研究開始異常活躍 。尤其是1983年東曹(Tosoh)首家成功產業化的納米複合氧化鋯 ,由於卓越的物理性能 、化學性能 ,各國竟相加大投入研發納米複合氧化鋯係列產品 ,其應用逐步擴展到結構材料 、功能材料等多個領域 ,目前正廣泛地被應用於各個行業中 。
(1)全球鋯行業發展現狀與趨勢
鋯英砂主產地在澳大利亞 、南非 、美國等地 ,國內海南省 、廣東省等地也生產鋯英砂 。根據2009國際鋯業大會資料 ,在鋯英砂的供應方麵 ,澳大利亞和南非占全球出口量的91% ,在需求方麵 ,中國是最大的消費國 。
發達國家目前基本不參與初級鋯產品的生產加工 ,90%氯氧化鋯在中國生產加工 ,其中85%以上出口 ,主要出口美國 、日本 ,其次是歐洲 ,用於陶瓷 、氧化鋯製品和核級海綿鋯的生產 。
2003-2008年全球鋯行業的年增長率達到9.3%,2009年由於金融危機的原因 ,氧化鋯行業市場需求大幅萎縮 ,但是預計經濟複蘇後直至2020年 ,預計年均增長率穩定在4.4%左右 。
(2)中國鋯行業發展現狀與趨勢
進入21世紀以來 ,基礎建設 、房地產以及家居裝潢等行業的需求持續旺盛 ,導致陶瓷行業對鋯產品的使用量直線上升 ,陶瓷行業主要消耗的上遊材料是氯氧化鋯 、矽酸鋯 。此外 ,隨著我國居民消費升級進程的加速 ,含鋯特種陶瓷在燃料電池 、高級特種陶瓷 、光通訊器件 、氧化傳感器等高科技領域的材料應用中占據重要的地位 ,同時氧化鋯結構陶瓷由於其優越的物理性質目前已經在刀具 、手表等民用領域得到了大力的推廣 ,除此之外 ,其在工業領域中作為重要的新材料已被大量應用於閥門 、采油鑽井缸套等部件的製作中 。
2003年以來隨著鋯產品的需求不斷提升 ,我國鋯行業產能大幅擴張 ,2009年金融危機後 ,鋯產品需求銳減 ,兩方麵因素造成鋯業市場行情低迷 ,2010開始鋯行業陷入低穀 ,2013年由於國內陶瓷 、鋯寶石 、汽車尾氣淨化催化劑等終端應用行業需求增加 ,推動二氧化鋯 、複合氧化鋯 、碳酸鋯等氧氯化鋯深加工產品產量較2012年將有所提升 ,這也帶動了氧氯化鋯國內需求量的回升 。
(3) 新興氧化鋯製品需求強勁 ,利潤率較高
新興氧化鋯製品包括複合氧化鋯和氧化鋯結構陶瓷 。氧化鋯結構陶瓷是指以氧化鋯為主要成分的陶瓷材料 ,它不僅具有耐高溫 、耐腐蝕 、耐磨損 、高強度等優點 ,而且還具有優良的熱性能和電性能 。氧化鋯結構陶瓷性能的決定因素在於其原料——複合氧化鋯 。
複合氧化鋯穩定性提升 ,用途得到極大拓展 。複合氧化鋯需求快速增長 。高性能複合氧化鋯粉體被廣泛應用於光通訊器件 、敏感陶瓷 、固體燃料電池 、切削工具 、高級耐火材料等特種陶瓷 、新材料行業 。新興氧化鋯製品發展曆史短 ,需求強勁 ,利潤率較高 。
(4)核電領域發展促進核級海綿鋯鉿的生產技術發展
目前 ,國際上核電占發電總量的比例已經達到16% ,發達國家高達26% ,而我國目前卻不足3% 。為此 ,國家提出積極發展核電的規劃 ,為我國鋯鉿行業 ,特別是海綿鋯鉿及其加工產品的研發 、生產 ,提供了重要的發展機遇。世界上能真正實現核級海綿鋯生產的產業化 、規模化的國家或者企業屈指可數 ,我國在核電 、核工業及和核能源等領域發展所需的核級海綿鋯長期依賴於進口,長遠來看 ,核電仍具備較大的發展空間 ,這為我國鋯鉿行業 ,特別是海綿鋯鉿及其加工產品的研發 、生產 ,提供了重要的發展機遇 。