一、磨料定義及分類
磨料是銳利、堅硬的材料,用以磨削較軟的材料表面。磨料有天然磨料和人造磨料兩大類。按硬度分類有超硬磨料和普通磨料兩大類。磨料的范圍很廣,從較軟的家用去垢劑、寶石磨料到最硬的材料金剛石。磨料是制造每一種精密產(chǎn)品所必不可少的材料。許多天然磨料,已被人造磨料所代替。除金剛石外,天然磨料的性能都不太穩(wěn)定,不過仍有其使用價值。金剛石是硬度最高的磨料,產(chǎn)地以南非為主,占世界總產(chǎn)量的95%,其馀為巴西、澳大利亞、圭亞那和委內(nèi)瑞拉等地。工業(yè)用金剛石從灰白色到黑色不等,經(jīng)碾碎後可制砂輪、砂帶、拋光輪和研磨粉等。
磨料是砂輪片的主要成分,它直接擔(dān)負切削工作.必須具存很高的硬度、耐熱性和一定的韌性,常用的磨料如下表。
常用的磨料
類別 | 名稱 | 代號 | 顏色 | 特性 | 用途 |
剛玉類 | 棕剛玉 | A | 棕色 | 含91%-96%氧化鋁,硬度高,韌性好,便宜 | 磨碳鋼,含合金、可鍛鑄鐵、青鋼 |
白剛玉 | WA | 白色 | 含97%-99%氧化鋁,硬度比棕剛玉高,韌性低,磨削發(fā)熱少 | 精磨淬火鋼、高碳鋼、高速鋼,易變形的鋼件(如刀具、細長軸) | |
鉻剛玉 | PA | 粉紅色 | 硬度與白剛玉相近,韌性比白剛玉好 | 磨高速鋼、不銹鋼、成型磨削、刀具刃磨和高表面質(zhì)量磨削 | |
碳化硅 | 黑色碳化硅 | C | 黑色或深藍色 | 含95%以上的碳化硅,有光澤,硬度比白剛玉高,性脆而鋒利,導(dǎo)熱性能好 | 磨鑄鐵、黃銅、鋁及非金屬材料 |
綠色碳化硅 | GC | 綠色 | 含97%以上的碳化硅,硬度和脆性比黑色碳化硅高,導(dǎo)熱導(dǎo)電性能好 | 磨硬質(zhì)合金、玻璃、寶石、玉石、陶瓷、鈦合金等 | |
高硬磨料 | 人造金剛石 | MBD | 無色透明或淡黃色 | 性脆,硬度極高,價格貴 | 磨硬質(zhì)合金、玻璃、寶石、難加工的高硬材料等 |
立方氮化硼 | CBN | 黑色或淡白色 | 立方晶體,硬度略低于人造金剛石,耐磨,發(fā)熱量小 | 磨高溫合金、高鉬、高釩、高鈷合金、不銹鋼等 |
資料來源:智研咨詢整理
磨料在工業(yè)上應(yīng)用非常廣泛,特別是加工高精度或低粗糙度的零件或特別硬的零件時,磨料和磨具是必不可少的。此外,對于刀具的刃磨和堅硬材料的切割,砂輪也是必不可少的工具。在汽車制造業(yè)中,活塞環(huán)與氣缸、閥門與閥座的緊密配合,變速器和齒輪的精度等,都要用磨料和磨具加工,才能保證。其他有關(guān)的新制品,如塑性黏結(jié)滾磨機用介質(zhì),為大量零件的去毛刺節(jié)省時間,提高了生產(chǎn)率。
磨料的生產(chǎn)技術(shù)已有顯著的進步。金剛石砂輪的效率較14年前已提高4倍;軋鋼廠用的氧化鋯-氧化鋁砂輪的總成本只為1948年的25%,速度提高了7倍。當(dāng)前的問題是有關(guān)磨削作用的基礎(chǔ)理論尚未清楚,有待于研究;制品的規(guī)格復(fù)雜,品種繁多,不易簡化。
人造磨料產(chǎn)品主要分為剛玉磨料和碳化硅磨料兩大類,具體來說,基本上有以下幾種:
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二、全球磨料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析
(一)、全球各國磨料生產(chǎn)能力分析
2019年,中國是全球磨料熔融氧化鋁和磨料碳化硅的主要生產(chǎn)國。尤其是在加拿大,來自美國的磨料生產(chǎn)商的經(jīng)營成本持續(xù)下降。近年來,來自香港的磨料進口也有所增加。預(yù)計外國競爭將持續(xù)下去,并繼續(xù)限制北美的產(chǎn)量。自2016年以來,普通熔融氧化鋁和粗碳化硅的進口平均單位價值逐年增加。2019年前6個月,普通熔融氧化鋁和粗碳化硅進口平均單價分別比2018年增長5%和20%,較2017年分別增長49%和60%。
美國的磨料消費受到制造業(yè)活動的極大影響,特別是航空航天、汽車、家具、住宅和鋼鐵行業(yè)。鋼砂可以回收利用多次。再生金屬磨料的使用可能會增加,原因是廢料和廢物處理的附加費增加,以及新材料價格的上漲。世界領(lǐng)先的磨料生產(chǎn)商之一在2019年將其碳化硅業(yè)務(wù)剝離給一家私人股本公司。
2018-2019年全球熔融氧化鋁生產(chǎn)1300千噸,2019年基本沒變化,也是1300千噸;其中中國生產(chǎn)量最大,達到800千噸,占全球61.5%。
資料來源:美國地質(zhì)局、智研咨詢整理
2018-2019年全球各國家熔融氧化鋁生產(chǎn)能力分析(單位:千噸)
資料來源:美國地質(zhì)局、智研咨詢整理
2018-2019年全球碳化硅生產(chǎn)1000千噸,2019年基本沒變化,也是1000千噸;其中中國生產(chǎn)量最大,達到450千噸,占全球45%。
2018-2019年全球碳化硅生產(chǎn)能力分析(單位:千噸)
資料來源:美國地質(zhì)局、智研咨詢整理
2018-2019年全球碳化硅生產(chǎn)能力分析(單位:千噸)
資料來源:美國地質(zhì)局、智研咨詢整理
雖然國內(nèi)生產(chǎn)熔融氧化鋁的原料資源相當(dāng)有限,但西半球有足夠的資源。國內(nèi)資源足以生產(chǎn)碳化硅。天然和人造磨料,如石榴石、金剛砂或金屬磨料,可在各種應(yīng)用中代替熔融氧化鋁和碳化硅。
(二)、美國磨料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析
1、磨料行業(yè)產(chǎn)銷情況
從1970年代起,已大量生產(chǎn)人造磨料,其中最主要的有碳化矽和氧化鋁兩種。碳化矽俗稱金剛砂,將純矽石砂與焦炭混合加入少量木屑后,放入電爐中,在2,200~2,480℃焙燒約36小時而制得。氧化鋁俗稱剛玉,工業(yè)上常用電弧爐加熱熔化鋁礬土制成,雪白透明的用作熱敏金屬的磨料,黑色的用于加工鑄件和鋼材。人造金剛石砂輪是硬度最高的磨具,為硬質(zhì)合金刀具的刃磨所必需。人造金剛石還可制成各種形狀和大小的工具,以適用于切割玻璃和陶瓷。碳化硼的硬度高于碳化矽,不適用于制作砂輪,在拋光硬質(zhì)材料時可用它代替價格昂貴的金剛石。立方碳化硼的硬度是碳化矽的兩倍,氧化鋁的2.5倍,用它磨削某些工具鋼很有效。
熔融氧化鋁是由聯(lián)合國三家工廠的兩家公司生產(chǎn)的,粗熔合氧化鋁的生產(chǎn)價值估計為700萬美元,碳化硅是由美國兩個工廠的兩家公司生產(chǎn)的,粗碳化硅的產(chǎn)量估計價值約2600萬美元,金屬磨料是由11家公司在8號州生產(chǎn)的,生產(chǎn)金屬磨料的估計價值約為1.9億美元,粘結(jié)和涂層磨料產(chǎn)品占熔融氧化鋁和碳化硅的大多數(shù)磨料用途,金屬磨料主要用于鋼丸、粗砂和鋼絲切割丸,用于噴砂,噴丸和石刻應(yīng)用。
近幾年美國氧化物,積垢1,2與碳化硅2產(chǎn)量基本上都沒什么變化,氧化物,積垢1,2產(chǎn)量保持在10千噸,碳化硅2保持35千噸。2015年美國金屬磨料產(chǎn)量超過200千噸,2016至2019年基本保持在180-190千噸。金屬磨料裝運在2015年、2016年都超過200千噸,2017至2019年也基本保持在190到200千噸之間。
2015-2019年美國磨料生產(chǎn)情況(單位:千噸)
資料來源:美國地質(zhì)局、智研咨詢整理
2017年美國熔融氧化鋁3表觀消耗量達到最高點201千噸,2018、2019年都約有下降。2018年碳化硅4表觀消耗量171千噸,2019年大約只有130千噸,2017至2019年金屬磨料5與金屬磨料裝運表觀消耗量都差別不大,都保持在190-200千噸之間。
2015-2019年美國磨料表觀消耗量情況(單位:千噸)
資料來源:美國地質(zhì)局、智研咨詢整理
相關(guān)報告:智研咨詢發(fā)布的《2020-2026年中國磨料行業(yè)市場發(fā)展調(diào)研及未來前景規(guī)劃報告》
2、進出口情況
美國磨料進口量:2018年美國熔鋁氧化物進口數(shù)量193千噸,2019年進口數(shù)量約170千噸;2018年美國碳化硅進口量146千噸,2019年進口數(shù)量約110千噸;2018年、2019年美國金屬磨料進口量都在30千噸左右。
2015-2019年美國磨料進口量情況(單位:千噸)
資料來源:美國地質(zhì)局、智研咨詢整理
美國磨料出口量:近幾年,美國磨料出口量均有所增長,2018年美國熔鋁氧化物出口數(shù)量19.3千噸,2019年出口數(shù)量22千噸;2018年美國碳化硅出口量10.1千噸,2019年出口數(shù)量約12千噸;2018年美國金屬磨料出口量33.6千噸、2019年美國金屬磨料出口量都在32千噸左右。
2015-2019年美國磨料出口量情況(單位:千噸)
資料來源:美國地質(zhì)局、智研咨詢整理
美國磨料進口平均單價:近幾年美國磨料進口平均單價都有所增長,2018年美國常規(guī)熔融氧化鋁,進口平均單價692美元/每噸,2019年預(yù)計超過700美元/每噸,達到730美元/每噸。2018年美國高純度熔融氧化鋁進口平均單價1,280美元/每噸,2019年約為1300美元/每噸。2017、2018年美國碳化硅,原油進口平均單價只有452、479美元/每噸,2018年進口平均單價670美元/每噸,漲幅達39.87%,2019年約1300美元/每噸。2015、2016年美國金屬磨料進口平均單價584、543美元/每噸,2017年競超過1000美元/每噸,漲幅達87.85%,2018年還是有所上漲,進口平均單價1180美元/每噸,2019年預(yù)計1300美元/每噸左右。
2015-2019年美國磨料進口平均單價情況(單位:美元/每噸)
資料來源:美國地質(zhì)局、智研咨詢整理
美國磨料凈進口依存度:2015至2019年美國熔融氧化鋁凈進口依存度6as表觀消費百分比均超過75,而碳化硅2015至2018年口依存度6as表觀消費百分比均超過75,2019年預(yù)計只超過50。
2015-2019年美國磨料凈進口依存度6as表觀消費百分比情況
- | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 |
熔融氧化鋁 | >75 | >75 | >75 | >75 | >75 |
碳化硅 | >75 | >75 | >75 | >75 | >50 |
金屬磨料 | 7 | 11 | E | E | E |
資料來源:美國地質(zhì)局、智研咨詢整理
美國磨料進口來源(2015—2018):熔融氧化鋁,粗席:中國,69%;香港,14%;法國,8%;加拿大,4%;和其他,5%。熔融氧化鋁,谷物:奧地利,19%;巴西,17%;加拿大,16%;德國,14%;其他,34%。碳化硅,原油:中國,80%;南非,7%;荷蘭,5%;香港,4%;和其他,4%。碳化硅,谷物:中國,52%;巴西,19%;俄羅斯,10%;挪威,5%;其他,14%。金屬磨料:瑞典占32%,加拿大占24%,中國占13%,德國占9%,其他占22%。
美國熔融氧化鋁,粗席進口來源分布
資料來源:美國地質(zhì)局、智研咨詢整理
美國熔融氧化鋁,谷物進口來源分布
資料來源:美國地質(zhì)局、智研咨詢整理
美國碳化硅,原油進口來源分布
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美國碳化硅,谷物進口來源分布
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美國金屬磨料進口來源分布
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磨料進口關(guān)稅情況
關(guān)稅:Ite | 數(shù)量 | 12月31日-19日正常貿(mào)易關(guān)系 |
人造剛玉原油 | 2818.10.1000 | 正常貿(mào)易關(guān)系 |
白粉紅寶石人造剛玉大于97.5%氧化鋁顆粒 | 2818.10.2010 | 1.3%adval. |
其他地方未規(guī)定或未包括的人造剛玉 | 2818.10.2090 | 1.3%adval. |
氧化鋁熔融顆粒 | - | - |
碳化硅原油 | 2849.20.1000 | 正常貿(mào)易關(guān)系 |
碳化硅顆粒 | 2849.20.2000 | 0.5%adval. |
生鐵或鋼顆粒 | 7205.10.0000 | 正常貿(mào)易關(guān)系 |
資料來源:美國地質(zhì)局、智研咨詢整理
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2022-2028年中國磨料行業(yè)市場研究分析及投資戰(zhàn)略規(guī)劃報告
《2022-2028年中國磨料行業(yè)市場研究分析及投資戰(zhàn)略規(guī)劃報告》共十四章。包含2022-2028年磨料行業(yè)投資機會與風(fēng)險,磨料行業(yè)投資戰(zhàn)略研究,研究結(jié)論及投資建議等內(nèi)容。
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