Dimensione e quota del mercato delle fibre ad alta temperatura, per tipo di fibra (ceramica, aramide, altre fibre); Modulo; Applicazione: analisi della domanda e dell'offerta globale, previsioni di crescita, rapporto statistico 2025-2037

Mercato delle fibre ad alta temperatura: fattori di crescita e sfide

Fattori di crescita

• Crescente domanda nelle applicazioni aerospaziali e di difesa: le fibre ad alta temperatura sono importanti per i componenti esposti a calore elevato e stress meccanico, tra cui componenti della fusoliera, dispositivi di protezione, motori di aerei e involucri di missili. La capacità di queste fibre di resistere a temperature superiori a 300 gradi Celsius insieme alle loro proprietà leggere le rendono ideali per le moderne tecnologie aerospaziali e di difesa.
  
  Nelle applicazioni aerospaziali, la crescente adozione di velivoli leggeri e a basso consumo di carburante sta stimolando l'utilizzo di materiali avanzati. Le fibre ad alta temperatura sono fondamentali per la produzione di componenti come scudi termici, pannelli strutturali e pale di turbine che devono affrontare temperature estreme durante il funzionamento del motore e il volo. Il progresso degli aerei ipersonici e supersonici esposti ad alte temperature a causa della resistenza dell'aria e dell'attrito a velocità estreme ha aumentato la domanda di questi materiali. Aziende come Hermeus e Boom Supersonic sono leader nella progettazione di jet supersonici che si affidano a fibre ad alta temperatura per prestazioni ottimali. 
  
  Nelle applicazioni di difesa, le fibre resistenti alla temperatura svolgono un ruolo importante nel migliorare le prestazioni e la protezione delle attrezzature militari. Ad esempio, le fibre aramidiche come il Kevlar sono ampiamente utilizzate in caschi, giubbotti antiproiettile e altri dispositivi di protezione individuale grazie alla loro elevata resistenza al calore e balistica. Nell'aprile 2023, DuPont ha dichiarato l'intenzione di espandere la propria capacità di produzione di fibra aramidica per Kelar presso il suo stabilimento di Richmond, Virginia, per soddisfare la crescente domanda nelle applicazioni aerospaziali, della difesa e industriali.  
• Espansione delle attività di produzione industriale: le fibre ad alta temperatura come il polifenilene solfuro (PPS) e le fibre aramidiche sono ampiamente utilizzate nei sistemi di filtraggio, in particolare nelle industrie che trattano gas, metalli fusi e prodotti chimici. Ad esempio, nel giugno 2023, Kureha Corporation ha annunciato una nuova fibra PPS resistente al calore progettata appositamente per i sistemi di filtrazione industriale, riflettendo l’invenzione in corso in questo campo. I veicoli elettrici generano una notevole quantità di calore nei sistemi di alimentazione e nelle batterie, che necessitano di materiali in grado di sopportare temperature elevate senza compromettere le prestazioni. Ad esempio, Zoltek Companies Inc., ha ampliato la propria produzione di fibra di carbonio per soddisfare le crescenti esigenze del settore automobilistico quando i compositi in fibra di carbonio vengono utilizzati per componenti leggeri e resistenti al calore come l'isolamento dei motori e gli involucri delle batterie.

Sfide

• Disponibilità limitata delle materie prime: poiché ha un impatto diretto sulla stabilità della catena di fornitura, sui costi di produzione e sulla crescita del mercato delle fibre ad alta temperatura. Diverse fibre ad alta temperatura come le fibre di carbonio, aramidiche e ceramiche si basano su materie prime specializzate che non solo sono costose, ma sono anche soggette a restrizioni di fornitura dovute a normative minerarie, tensioni geopolitiche e preoccupazioni ambientali. Ad esempio, le fibre di carbonio richiedono poliacrilonitrile (PAN), mentre le fibre aramidiche si basano su prodotti di derivazione petrolchimica, entrambi dipendenti dalle fluttuazioni della disponibilità e del prezzo a causa della volatilità dei mercati petroliferi.
  
  La crisi energetica dovuta alle tensioni geopolitiche ha esacerbato la carenza di materie prime per le industrie dipendenti dai derivati ​​del petrolio e del gas. La produzione di fibre ad alta temperatura, in particolare quelle di carbonio e aramidiche, che si basano su materie prime di origine petrolchimica, è stata colpita.  Nel 2023, il Consiglio europeo dell'industria chimica (Cefic) ha avvertito che la carenza di gas naturale in Europa stava causando un effetto a catena lungo le catene di approvvigionamento chimico, portando a costi di produzione più elevati per i produttori di fibre aramidiche e di carbonio.
• Ottenere proprietà uniformi delle fibre: produrre fibre con proprietà termiche, chimiche e meccaniche uniformi è difficile a causa della complessità del processo di produzione, della variabilità della qualità delle materie prime e della necessità di un controllo preciso sui parametri di produzione. Nel luglio 2023, Hexcel Corporation ha segnalato ritardi nella produzione per un importante contratto aerospaziale a causa di problemi di uniformità dei suoi materiali in fibra di carbonio ad alta temperatura. L'azienda ha citato le difficoltà nel mantenere proprietà coerenti delle fibre tra diversi lotti di produzione, con conseguenti maggiori costi e lunghe misure di controllo della qualità. Ciò ha portato a un effetto a catena; una fibra incoerente può portare a difetti nei prodotti compositi in fibra utilizzati in componenti aerospaziali critici come pale di turbine e strutture di fusoliera.