氮化硅球市场规模和份额，按类型划分（<0.5、5-<1.0、1.0-1.5、<1.5）；应用 - 全球供需分析、增长预测、统计报告 2025-2037

氮化硅球市场：增长动力和挑战

增长动力

• 广泛应用于各种最终用途行业：氮化硅球因其卓越的性能（包括高强度、低密度、耐磨损和耐腐蚀以及卓越的热稳定性）而受到高度重视。这些特性使其在各种高性能应用中不可或缺，推动氮化硅球市场的增长。在汽车领域，它们广泛用于电动汽车 (EV) 的混合轴承，以提高能源效率并减少电循环腐蚀。在航空航天和国防工业中，它们的轻质性和耐用性使其成为精密部件的理想选择，而在风能领域，它们增强了涡轮机轴承的可靠性。由于这些球在极端温度、大温差和超高真空等极端润滑和磨损条件下的显着应用，该材料可以满足特定要求，例如飞机维护操作。
  
  预计氮化硅轴承将继续广泛应用于各种工业应用，因为它们在恶劣条件下具有卓越的性能。此外，当存在磁场时，氮化硅滚珠轴承在用于半导体制造的设备中效果最佳。氮化硅在暴露于磁场的应用中的主要理由是其非磁性。在此类应用中，使用钢球可以改变旋转扭矩或破坏磁场。
  
  根据 SEMI 的说法，原始设备制造商的（OEM）全球所有半导体制造设备的销售额预计将在 2024 年达到 1130 亿美元，创下行业新纪录，每年增长 6.5%。在前端和后端领域的帮助下，半导体制造设备预计未来几年将持续增长，到 2025 年将创下 1,210 亿美元的新纪录，到 2026 年将达到 1,390 亿美元的新纪录。因此，半导体制造设备销量的增长将推动对氮化硅球的需求。
• 越来越多地在生物医学应用中使用：氮化硅球因其多种材料特性而成为典型的生物材料。最近的科学研究促进了氮化硅在各个生物医学领域应用的创新方法。除了出色的机械、热和化学特性之外，氮化硅还具有其他独特的特性，可增强其在骨科应用中的实用性，特别是髋关节和膝关节置换假肢以及脊柱植入物。据美国国立卫生研究院（NIH）估计，到2060年，髋关节和膝关节置换总量较2018年水平分别增长37.7%（n=130,766）和36.6%（n=137,341）。因此，这一激增将加速氮化硅球市场的扩张。
  
  值得注意的是，其部分射线可透的特性消除了标准射线照相中的图像失真，从而可以在手术过程和术后评估期间更准确地评估植入物。氮化硅球已成为脊柱植入物的有益材料，研究人员也开始探索氮化硅球在牙科植入物和颅颌面植入物中的潜力。对无金属牙种植体的需求不断增长，极大地激发了全球牙种植体行业对氮化硅球的兴趣。

挑战

• 假冒产品的出现：假冒轴承会导致组件频繁发生故障，从而导致费用增加、风险增加以及机械可靠性下降。这些假冒产品通常是由低工资工人使用过时的设备和不合格的材料生产的。由于其结构，这些仿制轴承与正品轴承非常相似，这使得购买者很难区分两者。使用这些劣质轴承会导致更频繁的故障，从而增加相关的维护和更换成本。这些额外费用几乎总是超过购买时通过降低单价实现的任何初始节省。因此，这一因素将阻碍氮化硅球市场的增长。
• 由疲劳应力和测试限制引起的耐久性限制：由于滚动接触疲劳 (RCF) 会导致裂纹扩展，因此氮化硅球很容易受到表面缺陷的影响，并且可能会因预先存在的 C 形裂纹或部分锥体裂纹引起的疲劳剥落而失效。为了实现亚微米球精加工尺寸和表面特性，从而导致（不可避免的）低速球碰撞和由接触周边处最大的径向拉伸应力场触发的表面裂纹，氮化硅球采用研磨工艺制造。
  
  C 裂纹在球体与球体的碰撞中更常见，它们不仅具有非平面裂纹面，而且还具有非平面裂纹尖端，这与球体法向碰撞产生的轴对称圆锥裂纹相反。随着 CFS 的降低和球直径的增加，氮化硅球的无损评估 (NDE) 技术的成本呈指数级增长，并占总制造成本的很大一部分。由于材料的绝缘性和透明度较低，检查过程变得更加困难。