20240317-天风证券-金属与材料行业研究周报_金属玻璃—新型非晶态合金_显双重优势_6页_667kb

金属玻璃总结

核心内容

金属玻璃是一种非晶态合金，通过快速冷却熔融金属形成，具有独特的无序结构。这种结构使其在力学、物理和化学性能上显著优于传统晶态金属，具有广泛的应用前景。

主要观点

• 结构特点：金属玻璃具有长程无序、短程有序、宏观均匀、各向同性及短程不均匀的结构特点。
• 制备方法：包括近快速凝固法、快速凝固法和深过冷凝固技术，其中快速凝固法和近快速凝固法能实现较高的冷却速率，形成非晶态结构。
• 性能优势：
  • 力学性能：具有高强度、高弹性、高断裂韧性。
  • 软磁性能：具有较小的各向异性，适用于变压器、电感器等电子设备。
  • 耐腐蚀性能：无晶界和相界，成分均匀，适合医疗和舰艇防腐等应用。
  • 抗辐照性能：独特的无序结构使其在核能领域具有应用潜力。
  • 电催化性能：便于合成纳米多孔结构，适用于电催化材料的前驱体。
• 应用领域：涵盖体育器材、军工、电子产品、医疗器械、航空等领域。
• 市场前景：2022年全球市场规模达4023.85亿元，中国为1266.71亿元。贝哲斯咨询预测2028年全球市场规模将达6128.64亿元，未来将向高性能、低成本、结构功能一体化方向发展。

关键信息

• 历史发展：金属玻璃研究分为四个时期，从1920年代的探索期到20世纪80年代末的块体金属玻璃发展期，技术不断进步。
• 重要突破：1960年杜威兹等人发明了急冷法，1971年陈鹤寿等人首次命名“金属玻璃”。20世纪80年代末，Inoue等人通过金属模浇铸法发现了具有更强玻璃形成能力的第二代块体金属玻璃体系。
• 典型应用：
  • 高尔夫球头：Zr基大块金属玻璃具有高能量传递效率，达到90%以上。
  • 手机外壳：具有优异的强度和美观性。
  • 穿甲弹弹芯材料：具有高绝热剪切敏感性，类似贫铀合金。
  • 电机铁芯：可显著降低电机损耗，提高效率，适用于电动驱动、航空发电机等领域。
• 发展趋势：未来将重点开发Fe、Cu、Al、Mg基等新一代高性能金属玻璃体系，以突破尺寸限制、降低成本并实现结构功能一体化。
• 市场潜力：中国在金属玻璃研究和制造方面具有较强基础，预计在结构和功能一体化应用上取得突破。

风险提示

• 技术发展不及预期风险；
• 下游需求不及预期风险；
• 产业政策推进不及预期风险。

投资建议

建议关注金属玻璃行业的研发进展及产业化推进情况，特别是在高性能、低成本、结构功能一体化方面的突破，有望在多个关键领域发挥重要作用。