세라믹 매트릭스 복합재 시장

세라믹 매트릭스 복합재 시장개요

글로벌 세라믹 매트릭스 복합재 시장 규모는 2024 년에 1,325 억 달러로 평가되었으며 2025 년에 2040 억 달러에서 2032 년까지 278 억 8,87 억 달러로 증가 할 것으로 예상되며, 예측 기간 동안 CAGR 9.89%를 나타 냈습니다.

이러한 성장은 항공 우주, 자동차, 에너지 및 방어와 같은 다양한 최종 사용 부문에서 고급 복합재의 채택이 증가함에 따라 발생합니다. 또한, 극심한 온도와 가혹한 작동 조건을 견딜 수있는 경량의 고강도 재료에 대한 수요가 증가함에 따라, 특히 터빈 엔진, 제동 시스템 및 열 보호 애플리케이션에서 통합을 가속화하고 있습니다.

주요 시장 하이라이트 :

1. 세라믹 매트릭스 복합재 시장 규모는 2024 년에 1,325 억 달러로 평가되었습니다.
2. 시장은 2025 년에서 2032 년까지 9.89%의 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다.
3. 북아메리카는 2024 년에 34.21%의 시장 점유율을 기록했으며 45 억 5 천만 달러의 평가를 받았습니다.
4. 탄소/탄소 세그먼트는 2024 년에 54 억 5 천만 달러의 수익을 올렸습니다.
5. 항공 우주 및 방어 부문은 2032 년까지 976 억 달러에이를 것으로 예상됩니다.
6. 아시아 태평양은 투영 기간 동안 10.63%의 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다.

세라믹 매트릭스 복합재 산업에서 운영되는 주요 회사는 Coorstek Inc., Lancer Systems, General Electric Company, Axiom Materials, Spirit Aerosystems, Inc., 3M, Ultramet, Coic, Touchstone Advanced Composites, Fraunhofer ISC, SGL Carbon, Ube Corpor, Morgan Advanced Materials, Applied Thin Films Inc.

중요한 산업의 연료 효율, 배출 감소 및 성능 향상에 대한 강조가 증가함에 따라 시장 성장이 더욱 높아지고 있습니다. 또한 산업 및 해양 부문의 응용 분야를 확장하면서 세라믹 가공 기술과 함께 섬유 강화, 세라믹 가공 기술의 지속적인 혁신은 세라믹 매트릭스 복합재의 채택을 주도하고 있습니다.

• 2024 년 6 월, Springer Nature Limited는 Beihang University와 Central South University의 연구원들이 잉크젯 인쇄 및 레이저 소결으로 제작 된 세라믹 매트릭스 복합 필름에 대한 연구를 발표했습니다. 이 영화는 경도와 모듈러스가 두 배, 3.8 배 더 높은 골절 강인성, 최대 86.6 메가 스칼스의 강한 결합, 섭씨 1050도까지의 안정성을 보여 주었다.

시장 드라이버

가혹한 환경에서 열 및 기계적 안정성

시장의 성장은 고급 엔지니어링 애플리케이션에서 극도의 열 및 기계적 응력을 견딜 수있는 재료의 요구가 증가함에 따라 추진됩니다.

이러한 복합재는 산화, 열 분해 또는 구조적 피로로 인해 종래의 금속 및 합금이 고장 인 고온 환경에서 우수한 성능을 보여줍니다.

항공 우주, 방어 및 에너지와 같은 산업은 터빈 블레이드, 열 방패 및 열 충격, 부식 및 기계식 마모에 대한 탁월한 저항이 필요한 배기 시스템에 대한 세라믹 매트릭스 복합재를 활용하고 있습니다.

이 수요는 재료의 저밀도와 높은 강도 대 중량 비율에 의해 더욱 지원되므로 미션 크리티컬 운영에서 연료 효율이 향상되고 시스템 신뢰성이 향상됩니다.

결과적으로 차세대 열 및 구조 재료에 대한 투자는 가혹하고 까다로운 환경에서 운영되는 부문의 세라믹 매트릭스 복합재의 채택을 가속화하고 있습니다.

예를 들어, Rolls-Royce가 개발 중입니다실리콘 카바이드-차세대 제트 엔진에서 사용하기위한 기반 세라믹 매트릭스 복합재는 높은 작동 온도를 견딜 수 있고 열 효율을 향상 시키며 전체 엔진 중량을 줄입니다.

이 복합재는 터빈 슈로드 및 연소기 라이너와 같은 고온 섹션을위한 것이며, 이는 전통적인 슈퍼 합금에 비해 우수한 열 저항과 내구성을 제공합니다.

시장 도전

Brittleness 및 Micro Cracking의 위험

Brittleness와 Micro Cracking의 위험은 특히 항공 우주, 자동차 및 에너지와 같은 부문에서 세라믹 매트릭스 복합재 시장의 성장에 상당한 도전을 제기합니다.

세라믹 물질의 고유 한 비치는 기계적 응력 또는 열 순환 하에서 마이크로 크랙의 개시 및 전파로 이어질 수 있으며, 구성 요소의 구조적 무결성과 수명을 손상시킬 수있다. 이러한 마이크로 크랙은 재료의 강인성을 줄이고 조기 실패를 초래하여 중요한 응용 분야에서 광범위한 채택을 제한 할 수 있습니다.

이러한 과제를 완화하기 위해 제조업체는 개선 된 섬유 강화 기술 및 최적화 된 매트릭스 제형을 통해 세라믹 매트릭스 복합재의 인성을 향상시키는 데 중점을 둡니다.

연속 섬유 통합 및 엔지니어링과 같은 기술은 섬유 매트릭스 인터페이스를 통해 균열 성장을 방지하는 데 도움이되는 제어 된 균열 편향 및 에너지 흡수를 가능하게합니다. 또한, 처리 방법 및 열 처리의 발전은 미세 구조적 균일 성을 향상시켜 브리티 니스를 줄이고 내구성을 향상시킨다.

시장 동향

제조 및 재료 기술의 발전

제조 및 재료 기술의 발전은 생산 효율성, 정밀성 및 확장 성을 향상시켜 세라믹 매트릭스 복합재 산업을 크게 변화시키고 있습니다.

화학 증기 침윤, 폴리머 침윤 및 열분해 및 첨가제 제조와 같은 현대식 제조 기술은 향상된 미세 구조 제어 및 감소 된 결함을 갖는 복잡한 세라믹 복합 구조의 생산을 가능하게합니다.

이러한 혁신은 항공 우주, 자동차, 에너지 및 방어 부문의 응용 프로그램을 지원하는 고성능 부품의 더 빠르고 비용 효율적인 제조를 촉진합니다.

강화 된 프로세스 자동화 및 실시간 품질 모니터링 시스템은 일관된 제품 신뢰성에 기여하고 제조 오류를 최소화하여 전체 생산 비용과 리드 타임을 줄입니다.

또한 디지털 도구와 고급 시뮬레이션 방법의 통합은 설계 및 제작 워크 플로를 최적화하여 맞춤형, 가볍고 내구성있는 세라믹 복합 솔루션을 개발할 수 있습니다.

• 2025 년 1 월, Cranfield University는 퀸즐랜드 남부 대학과 협력하여 협정 (세라믹 매트릭스 복합 연구 개발의 가속화) 프로젝트를 시작했습니다. Under England가 미화 0.02 백만으로 자금을 지원하는이 이니셔티브는 구식 방법을 현대화하고 공급망 문제를 해결하며 지속 가능성을 촉진함으로써 세라믹 매트릭스 복합 제조를 발전시키는 것을 목표로합니다.

세라믹 매트릭스 복합재 시장 보고서 스냅 샷

분할	세부
제품 별	탄화물, 산화물/산화물, 탄소/탄소 등
최종 사용 산업	항공 우주 및 방어, 자동차, 에너지 및 전력, 산업 및 기타
지역별	북아메리카: 미국, 캐나다, 멕시코
	유럽: 프랑스, ​​영국, 스페인, 독일, 이탈리아, 러시아, 나머지 유럽
	아시아 태평양: 중국, 일본, 인도, 호주, 아세안, 한국, 나머지 아시아 태평양
	중동 및 아프리카: 터키, U.A.E, 사우디 아라비아, 남아프리카, 나머지 중동 및 아프리카
	남아메리카: 브라질, 아르헨티나, 남아메리카의 나머지

시장 세분화

• 제품 (실리콘 카바이드, 산화물/산화물, 탄소/탄소 등) : 탄소/탄소 세그먼트는 주로 탁월한 열 저항 및 강도로 인해 2024 년에 54 억 달러를 벌어 항공 우주 및 방어 응용 분야에서 선호됩니다.
• 최종 사용 산업 (Aerospace & Defense, Automotive, Energy & Power, Industrial 및 기타) : 항공 우주 및 방어 부문은 2024 년에 36.54%의 점유율을 차지했으며, 연료 효율을 향상시키고 극도의 운영 조건을 견딜 수 있도록 경량의 고성능 재료에 대한 수요가 증가함에 따라 추진되었습니다.

세라믹 매트릭스 복합재 시장지역 분석

지역을 기반으로 세계 시장은 북미, 유럽, 아시아 태평양, 중동 및 아프리카 및 남미로 분류되었습니다.

북미 세라믹 매트릭스 복합재 시장 점유율은 2024 년에 약 34.21%로 453 억 달러에 달했습니다. 이러한 지배력은 주요 항공 우주 및 방위 제조업체의 존재, 세라믹 매트릭스 복합재의 연구 및 개발에 대한 상당한 투자, 고급 재료 기술의 초기 채택 때문입니다.

북아메리카의 잘 확립 된 제조 인프라 및 숙련 된 인력 지원 지속적인 시장 성장. 유리한 정부 이니셔티브는 방어 현대화, 재생 가능 에너지 개발 및 고급 복합재 연구에 중점을 둔이 확장을 더욱 이끌어 냈습니다.

또한 자동차, 에너지 및 산업 제조와 같은 산업 분야의 고성능 세라믹 매트릭스 복합재에 대한 수요 증가는이 지역의 시장 성장에 기여하고 있습니다.

• 2024 년 1 월, 과학 및 기술 정보 사무국의 미국 에너지 부는 고급 수익성 선행 수지를 사용하여 세라믹 매트릭스 복합재 생산에서 값 비싼 세라믹 침윤 단계를 제거하는 새로운 제조 공정을 발표했습니다. 이 접근법은 재료 품질을 유지하면서 비용을 줄이며 세라믹 매트릭스 복합재는 집중 태양 광 발전과 같은 산업에 더 경쟁력을 갖습니다.

아시아 태평양 세라믹 매트릭스 복합재 산업은 예측 기간 동안 10.63%의 CAGR로 성장할 예정입니다. 이러한 성장은 항공 우주, 자동차 및 에너지 부문의 산업화 및 기술 발전에 대한 초점이 증가함에 따라 고성능 세라믹 매트릭스 복합재에 대한 수요를 불러 일으키기 때문입니다.

정부 정책 및 기술 혁신에 의해 지원되는이 지역의 확장 된 산업 기반은 고급 복합재와 현대 제조 방법의 채택을 주도하고 있습니다.

또한 아시아 태평양의 인프라 프로젝트와 재생 에너지 설치는 산업 전반에 걸쳐 세라믹 매트릭스 복합재의 채택을 더욱 가속화하고 있습니다. 또한, 업계 선수와 학술 기관 간의 전략적 협력은 고급 세라믹 매트릭스 복합재에서 지속적인 혁신을 주도하여 시장 성장을 주도합니다.

규제 프레임 워크

• 유럽 ​​연합에서, 화학 물질 (REAC) 규제의 등록, 평가, 승인 및 제한은 제조업체가 위험을 평가하고 관리하도록 요구함으로써 세라믹 매트릭스 복합재에서 물질의 안전한 사용을 보장합니다. 이것은 사전 세라믹 중합체 및 섬유 강화와 같은 재료에 적용되며, 인간 및 환경 안전을 모두 촉진합니다.
• 미국에서, EPA (Environmental Protection Agency)는 Clean Air Act 및 자원 보존 및 복구 법에 따라 세라믹 매트릭스 복합 제조와 관련된 배출 및 폐기물 관리 관행을 규제합니다. 이 규정은 CMC 생산과 관련된 고온 처리 및 화학적 사용 중에 환경 준수를 보장하는 것을 목표로합니다.
• 일본에서, 산업 안전 보건법 및 화학 물질 관리법은 세라믹 복합재를 포함한 고급 재료의 생산 및 적용에서 근로자 안전 및 환경 보호를 규제합니다.

경쟁 환경

Ceramic Matrix Composites Market은 기존의 글로벌 제조업체와 신흥 지역 플레이어의 혼합을 특징으로하며 지속적인 기술 혁신, 용량 향상 및 전략적 협력을 통해 제품 제공 및 시장의 존재를 확대하기 위해 노력하고 있습니다.

기업은 세라믹 복합재의 열 저항, 강인성 및 제조 가능성을 향상시키기 위해 연구 개발에 크게 투자하고 있으며 생산 비용을 줄이는 데 중점을 둡니다.

• 2024 년 7 월, SRI International은 극심한 열과 부식성 환경을 견딜 수 있도록 설계된 고급 세라믹 매트릭스 복합재 개발을 발표했습니다. 새로운 프로세스는 비용이 많이 드는 침투 단계를 제거하여 내구성을 향상시키고 제조 비용을 줄입니다. 이 재료는 농축 된 응용 분야에 이상적입니다태양 광 발전, 초음파 차량 보호, 열교환 기 및 융합 원자로는 고성능, 비용 효율적인 복합재의 상당한 발전을 나타냅니다.

그들은 항공 우주, 자동차, 에너지 및 방어 산업의 증가하는 수요를 해결하기 위해 첨단, 경량 및 내구성이 뛰어난 복합 재료를 개발하고 있습니다. 또한이 회사들은 업계 이해 관계자 및 연구 기관과 적극적으로 협력하여 전문 응용 프로그램을위한 복합 솔루션을 조정하고 전 세계적으로 채택을 가속화하고 있습니다.

세라믹 매트릭스 복합재 시장의 주요 회사 :

• Coorstek Inc.
• 랜서 시스템
• 일반 전기 회사
• 공리 재료
• Spirit Aerosystems, Inc.
• 3m
• 울트라 미트
• 코이스
• 터치스톤 고급 복합재
• Fraunhofer ISC
• SGL 탄소
• Ube Corporation
• 모건 고급 재료
• 응용 박막 Inc.
• CFCCarbon Co, Ltd

최근 개발 (제품 출시)

• 2024 년 2 월, Mitsubishi Chemical Group은 섭씨 기반 탄소 섬유로 강화 된 고온 저항성 세라믹 매트릭스 복합재를 도입하여 섭씨 1,500도까지의 조건을 견뎌 냈습니다. 우주 부문의 응용 프로그램을위한이 자료는 도쿄와 파리의 주요 항공 우주 전시회에서 발표 될 예정입니다.