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O tamanho do mercado global de nanocompósitos foi de US $ 4,32 bilhões em 2019 e deve atingir US $ 14,34 bilhões até 2027, exibindo uma CAGR de 16,3% durante o período de previsão. A Ásia -Pacífico dominou o mercado de nanocompósitos com uma participação de mercado de 38,19% em 2019.

Os nanocompósitos podem ser categorizados com base em seus materiais de fase dispersa e matriz dispersa. Eles são altamente influenciados pelas interações interfaciais, componentes de propriedades, estrutura e composição individuais. O mercado está crescendo rapidamente no campo de automotivo, embalagens, eletrônicos e semicondutores,sistemas de entrega de medicamentosRevestimentos de barreira anticorrosão e aplicações aeroespaciais e de defesa.

Os nanocompósitos da matriz metálica (MMNC) consistem em uma liga dúctil ou matriz de metal. Esses materiais combinam características de cerâmica e metal, isto é, resistência e ductilidade com alto módulo e força. Assim, as MMNCs são adequadas para a produção de materiais que requerem alta resistência nos processos de cisalhamento ou compressão e altas recursos de temperatura de serviço.

Visão geral do mercado global de nanocompósitos

Tamanho e previsão do mercado

• Tamanho do mercado de 2019: US $ 4,32 bilhões
• 2027 Tamanho do mercado de previsão: US $ 14,34 bilhões
• CAGR: 16,3% (2019-2027)

Quota de mercado:

• A Ásia -Pacífico detinha a maior participação (38,19%) do mercado de nanocompósitos em 2019, apoiado pela alta demanda em eletrônicos, automotivos e embalagens de países como China, Japão e Coréia do Sul.

Insights regionais:

• Ásia-Pacífico: região de crescimento mais rápido devido a eletrônicos em expansão, embalagens e setores industriais; forte apoio do governo na China, Japão e Coréia do Sul
• América do Norte: infraestrutura de pesquisa avançada; Indústrias aeroespaciais, de defesa e médicas fortes
• Europa: aplicações em crescimento em automóveis, saúde e bens de consumo
• Latin America & MEA: aplicações emergentes, mas limitadas devido a altos custos e falta de fabricação local

COVID-19: Regras rigorosas implementadas pelo governo para aumentar a demanda nas indústrias de embalagens e eletrônicos

A pandemia covid-19 em andamento afetou consideravelmente o mercado global de nanocompósitos devido às rigorosas regras impostas pelos governos e organizações locais. A fabricação de produtos foi reduzida em regiões que afetaram significativamente o mercado. Embora o mercado seja afetado por essa situação, houve um aumento significativo na demanda de certos segmentos, como embalagem de alimentos e eletrônicos.

Um aumento substancial na demanda por produtos alimentícios embalados e parcelas de levar por normas de distanciamento social levou a um aumento na demanda por filmes e caixas de embalagem nanocompostos. Além disso, o aumento da demanda por dispositivos eletrônicos de tela sensível ao toque, como smartphones, laptops, telas de TV e outros aparelhos devido à implementação do e-learning em escolas, faculdades e institutos educacionais, está servindo como uma oportunidade e aumentará a demanda.

Tendências do mercado de nanocompósitos

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Fabricação de filmes e eletrodos transparentesé uma tendência significativa

Uma das aplicações proeminentes desses compósitos é o uso de nanotubos de carbono (CNT) no desenvolvimento de filmes condutores transparentes (TCF). Atualmente, na fabricação de óxido de lata de índio TCFS é usado. O novo avanço tecnológico na CNT para fabricar o TCF deve substituir o TCF tradicional pelos filmes transparentes baseados em CNT e de baixo custo e de alta qualidade. Os métodos de deposição de vapor químico, vaporização a laser e descarga de arco são métodos importantes e aprimorados de fabricação comercial que são preferidos aos métodos de síntese convencional. São métodos mais simples e mais fáceis para obter CNT de alta qualidade. A deposição de vapor químico de combustão (CCVD) e as técnicas de deposição de vapor químico aprimoradas no plasma (PECVD) são métodos tecnicamente avançados que são frequentemente usados para fabricar nanotubos de carbono de parede única.

Além disso, os nanotubos de carbono do tipo nanocompósitos reforçados ganharam importância recentemente e abriram uma nova gama de aplicações devido a sua excepcional mecânica, tração, térmicas, propriedades químicas e propriedades retardantes de chama aprimoradas. Algumas das aplicações de nicho da CNT são blindagens antiestáticas em asas de avião, fuselagens e blindagem da interferência eletromagnética. O uso potencial do TCF baseado em CNT que pode ser usado em optoeletrônicos elásticos, flexíveis e vestíveis. Além disso, houve um progresso significativo na fabricação, propriedades e estabilidade que podem levar a um aumento nas aplicações industriais para o produto.

A dopagem de Moox aumentou consideravelmente a estabilidade e a confiabilidade do TCF. A doping de transferência de carga aumenta a condutividade elétrica do TCF e também exibe estabilidade térmica. O uso de nanopartículas de semicondutores em vez de nanopartículas metálicas e de filme permitirá o transporte elétrico eficiente na rede CNT. Em novembro de 2019, os materiais avançados da Birla Carbon and Chasm uniram forças para acelerar a inovação e o desenvolvimento de novos nanomateriais para beneficiar vários segmentos de mercado, como novos revestimentos, baterias de próxima geração e outros componentes elétricos impressos. 

Fatores de crescimento do mercado de nanocompósitos

O aumento de aplicações na indústria de embalagens favorecerá o crescimento

A embalagem é um dos setores que sofreu várias mudanças na era moderna nas últimas duas décadas. O nanocompósito é amplamente utilizado para fabricar produtos de embalagem, como filmes, caixas, caixas e outros. O produto possui amplo uso no setor de embalagens devido à alta qualidade, versatilidade, flexibilidade, alta resistência à tração e menor custo em comparação com outros produtos de embalagem.

O aumento da demanda do setor de alimentos e bebidas para embalagens teve um enorme impacto no crescimento do mercado. Esses produtos mostram propriedades térmicas, mecânicas e biodegradáveis aprimoradas, juntamente com a obstrução aprimorada a agentes microbianos e outros agentes contaminantes. O uso de tecnologias inteligentes e ativas de embalagem de alimentos deve impulsionar o mercado. Por exemplo, a embalagem de alimentos é obrigada a ter uma taxa de transmissão de gás mais baixa para evitar estragar o produto alimentar por oxidação e manter a vida útil do produto. Os compósitos de polímeros têm excelentes propriedades de barreira que evitam a transmissão de oxigênio,dióxido de carbono, umidade, e até o aroma da comida. Essas propriedades desejáveis atraíram os fabricantes de alimentos e bebidas para adotar embalagens nanocompósitos, o que aumentou ainda mais a demanda do produto.

O crescente número de mulheres trabalhadoras em todo o mundo aumentou substancialmente a demanda por prontos para cozinhar, pré-cozidos e outros produtos alimentícios de conveniência. A Organização Internacional do Trabalho afirma que a atual taxa de participação da força de trabalho global das mulheres é próxima de 49% e deve aumentar devido às crescentes iniciativas realizadas pela OIT.

Fatores de restrição

Alto custo de produção e processamento pode impedir o crescimento

Esses compósitos são materiais especialmente projetados que ganharam significado em um curto período de tempo no campo da nanotecnologia. Eles geralmente são produzidos suspendendo nanopartículas na matriz.Nanotubos de carbonosão produzidos por métodos como deposição de vapor químico, método de ablação a laser, método de descarga de arco e outros processos que suspendem as partículas de tamanho nano nos grãos da matriz. Os equipamentos e máquinas usados são um pouco caros e precisam de alta manutenção. Além disso, o equipamento precisa de manutenção regularmente para manter a eficiência e a qualidade da produção. Isso resulta em um custo mais alto de produção e processamento. No entanto, os avanços tecnológicos no processamento de equipamentos e métodos de produção devem servir de oportunidade para o mercado durante o período de previsão.

Análise de segmentação de mercado de nanocompósitos

Por análise de tipo

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Segmento de nanocompósitos de polímeros para manter uma parcela importante

Com base no tipo, o mercado é segmentado em polímero, metal, cerâmica e outros. O segmento de polímeros representou uma grande participação em 2019 e pode continuar seu domínio durante o período de previsão. Os regulamentos governamentais favoráveis sobre o uso do produto nas indústrias de embalagem, aeroespacial e automotivo alimentarão a demanda por tipo de produto de polímero. O produto transmite o avanço em materiais plásticos sintéticos devido a propriedades como resistência mecânica, propriedades da barreira a gás, retardamento de chama, condutividade térmica superior, condutividade elétrica e reologia. Além disso, está gradualmente substituindo metais pesados usados nas indústrias aeroespacial e automotiva.

O aumento das aplicações de produtos nos setores de geração de energia, armazenamento de energia, automotivo e aeroespacial deve impulsionar o tamanho do mercado de produtos de cerâmica devido à sua capacidade de sobreviver a altas temperaturas. É amplamente utilizado na indústria aeroespacial e de defesa por conta de suas propriedades, como resistência à fratura, alta temperatura, resistência à corrosão, desgaste e alta tolerância a danos. Eles fornecem blindagem eletromagnética para aeronaves e melhores ambientes espaciais.

Por análise do produto

Nanotubos de carbono (CNT) para levar devido às suas altas propriedades de condutividade elétrica e térmica

Com base no produto, o mercado é categorizado em nanotubos de carbono (CNT), Nano Clay,grafeno, Nanofiber e outros. Segmento de nanocompósitos baseados em CNT para dominar o mercado até o final de 2027. Os nanotubos de carbono têm alta condutividade elétrica, resistência à tração, condutividade térmica e também podem ser modificados quimicamente. Eles são usados em compósitos, óptica, áreas de aplicações eletrônicas e outras. Os CNTs são usados como fibras compostas em polímeros para melhorar suas propriedades elétricas, térmicas e mecânicas. Também é usado na fabricação de peças automotivas e equipamentos esportivos. A crescente demanda por polímeros alimentará posteriormente o mercado de nanotubos de carbono.

Os nanoclays são geralmente empregados em nanocompósitos poliméricos, modificadores reológicos, absorventes de gás e também como portadores de administração de medicamentos. Eles são usados em polímeros para melhorar as propriedades mecânicas e reduzir a permeabilidade de gases como oxigênio, dióxido de carbono, umidade e vapores.  O aumento da demanda por argilas nano da indústria de petróleo e gás como parte da lama de perfuração, aumentando a viscosidade da pasta de lama, o que mantém a broca fresca e ajuda a remover o sólido que é perfurado. Os nanoclays são relativamente baratos, ecológicos e também podem ser produzidos convenientemente.

O grafeno é usado em vários componentes eletrônicos devido às suas propriedades elétricas. Grafeno é um gap zerosemicondutore mostra alta mobilidade de elétrons a uma temperatura normal. Contabilidade para essas propriedades, é predominantemente usada em LED, painéis de toque, células solares, telas telefônicas e outros componentes eletrônicos. O aumento da demanda por dispositivos eletrônicos, como laptops, smartphones, TV LED e dispositivos com telas de toque, deve aumentar a demanda por grafeno.

Por análise de aplicação

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Segmento de embalagem para manter uma grande participação no mercado

Com base na aplicação, o mercado é segmentado em embalagens, eletrônicos e eletrônicos, automotivo, aeroespacial e defesa e outros. O segmento de embalagem está definido para manter uma parcela importante durante o período de previsão devido ao seu crescente uso em alimentos e bebidas e embalagens farmacêuticas.

A indústria automotiva empregou esses compósitos na fabricação de componentes leves. Esses componentes reduzem o peso total do veículo e diminuem significativamente o consumo de combustível. Além disso, eles também reduzem as emissões de gases de efeito estufa (GEE) e cumprem as regras rigorosas sobre as emissões de carbono por veículos, impostos pelas autoridades governamentais. Esses fatores terão um impacto positivo no mercado e aumentarão a demanda por componentes automotivos leves.

Os nanocompósitos de várias camadas são usados em aplicações eletrônicas. O aumento da P&D para usar grafeno no desenvolvimento de eletrodos transparentes devido à alta transparência óptica deve impulsionar a demanda do produto em aplicações eletrônicas e elétricas. Na era moderna, houve um aumento na demanda por materiais de condução flexível e transparente para fabricar telas de toque, exibições de vídeo, painéis ópticos e células solares, estimulando o crescimento do mercado.

Análise de mercado regional de nanocompósitos

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A Ásia-Pacífico deve manter a maior participação de mercado em 2019. A presença de vários fabricantes no sudeste da Ásia contribuirá para a crescente demanda pelo produto em vários setores de uso final. O crescente uso em eletrônicos e semicondutores, automotivo, alimentos e bebidas, embalagens e aplicações farmacêuticas provavelmente impactará positivamente o mercado regional e continuará seu domínio.

Os nanotubos de carbono são usados em vários transistores, sensores, ICs, sondas de microscópio de força atômica e outros componentes elétricos atribuídos a suas propriedades excepcionais devem aumentar a demanda de produtos em países como Índia, Japão, China e Coréia do Sul. O setor de manufatura eletrônica em rápido desenvolvimento nesses países atribuídos à alta demanda por dispositivos eletrônicos da indústria do usuário final deve impulsionar o mercado regional. Por exemplo, de acordo com as estatísticas da Organização das Nações Unidas para o Desenvolvimento Industrial (UNIDO), a China testemunhará um crescimento considerável em eletrônica, óptica e fabricação de computadores em 10,5% nos próximos anos. Esses fatores devem contribuir para o crescimento do mercado regional.

A América do Norte deve manter uma participação de mercado significativa de nanocompósitos devido ao aumento das atividades de P&D no setor aeroespacial e de defesa. O uso de nanocompósitos resistentes ao calor em várias aplicações aeronáuticas, como a fabricação de componentes aeroespaciais, provavelmente aumentará o crescimento do mercado. Esses produtos também são usados em ambientes de alta temperatura, que incluem aplicações automotivas e aeroespaciais. A adoção da cerâmica resistente ao calor e derivada de polímero para aplicação termoelétrica avançada pela Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço (NASA) deve criar um impacto positivo no mercado regional.

O aumento da adoção de compósitos poliméricos leves e biodegradáveis por várias indústrias eletrônicas e de embalagem devido às regras rigorosas impostas pela Agência de Proteção Ambiental (EPA) sobre os materiais não degradáveis deve aumentar as oportunidades regionais de crescimento do mercado.

A Europa deve mostrar um crescimento considerável devido à crescente implementação desses compósitos nos setores de automóveis e médicos. O P&D contínuo no desenvolvimento de materiais leves, não corrosivos e fortes para peças de automóveis potencialmente reduziria o consumo geral de peso e combustível de veículos. É provável que aumente a demanda de vários fabricantes de automóveis europeus.

O aumento do uso de produtos para aplicações biomédicas, como administração de medicamentos, engenharia de tecidos ósseos, terapias relacionadas a células e outras aplicações na Alemanha, no Reino Unido, França e Itália como procedimentos de tratamento médico tecnicamente avançado devem impulsionar o mercado local. Além disso, a crescente população geriátrica nos países europeus levará a um aumento na demanda por aplicações biomédicas, que promoverão ainda mais o crescimento do mercado.

Principais participantes do setor

Iniciativas estratégicas implementadas pelas empresas para fortalecer a posição de mercado

Os principais players que operam na indústria de nanocompósitos são a Zyvex Technologies Inc., Nanocyl SA, Evonik Industries AG, Arkema S.A., Cabot Corporation e outros. Várias empresas buscam expandir seus negócios por meio de colaborações e estratégias de desenvolvimento de novos produtos. Por exemplo, em janeiro de 2020, a Cabot Corporation anunciou a aquisição de um fabricante chinês de nanotubos de carbono, Shenzhen Sanshun Nano New Materials Co., Ltd. (SUSN) para fortalecer sua posição e formulação de mercado.

Além disso, algumas empresas estão envolvidas na fabricação e fornecimento de matérias -primas para esses compósitos integrados à cadeia de suprimentos de matéria -prima. Por exemplo, a Inframat Corporation desenvolve meios de retificação de materiais avançados de nanoestruturados, células de combustível de óxido sólido e outros materiais avançados e o fornece a outras empresas e institutos de pesquisa. A empresa desenvolveu centros de experiência em nanocoating industrial. A tecnologia nano-magnética envolve o uso de núcleos magnéticos moles usados em dispositivos e máquinas elétricas. A empresa possui um portfólio de produtos generalizados que inclui óxidos de nano metal, pós de spray nano térmica, nano carbonetos e nitretos, pós de nano metal e pós nanomagnéticos de vários graus, pureza e tamanho de partícula. 

Lista de empresas -chave perfiladas no mercado de nanocompósitos:

• Arkema S.A.(França)
• Evonik Industries AG (Alemanha)
• Showa Denko K.K. (Japão)
• Cabot Corporation (EUA)
• Zyvex Technologies Inc. (EUA)
• Nanocil SA(Bélgica)
• RTP Company (EUA)
• Nanophase Technologies Corporation (EUA)
• Nanocor Inc. (EUA)
• DuPont (EUA)
• Outros jogadores -chave

Principais desenvolvimentos da indústria:

• Julho de 2019 -A Briggs Automotive Company (BAC) colaborou com Haydale para incorporar esses compósitos em painéis de carroceria automotivos. Haydale anunciou que seu pré-gravador aprimorado por grafeno foi assimilado nos painéis automotivos do corpo e ferramentas compostas no novo BAC Mono R.
• Julho de 2018 -O Airbus Beijing Engineering Center (ABEC) e o Centro Nacional de Nanociência e Tecnologia (NCNST) da China lançaram um laboratório com foco em materiais nanocompósitos, onde as duas partes serão pesquisadas juntas no setor aeronáutico.

Cobertura do relatório

An Infographic Representation of Nanocomposites Market

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O relatório de pesquisa de mercado de nanocompósitos fornece uma análise detalhada do mercado e se concentra em aspectos cruciais, como empresas líderes, aplicativos e produtos. Além disso, o relatório oferece informações sobre as tendências do mercado e destaca os desenvolvimentos vitais da indústria. Além dos fatores mencionados acima, o relatório abrange vários fatores que contribuíram para impulsionar o crescimento do mercado nos últimos anos.

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