질화규소 시장 크기 및 점유율 분석 - 성장 추세 및 예측 (2025-2032) 분석

질화규소 시장 크기와 추세

실리콘 질화물 시장은 2025년 59.5백만 달러로 추정되며 2032년에는 104.0백만 달러에 달할 것으로 예상되며 2025년부터 2032년까지 8.3%의 연평균 성장률 (CAGR)을 보일 것으로 전망됩니다.

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반도체 산업에서 실리콘 질화물에 대한 수요가 증가함에 따라 실리콘 질화물과 같은 고도로 정밀하고 온도에 강한 소재에 대한 필요성이 커지고 있습니다. 실리콘 질화물은 우수한 유전체 및 절연 특성으로 인해 열 방출이 중요한 반도체 소자 패키징에 사용하기에 적합합니다.

이 시장은 전자 부문의 성장에 힘입어 예측 기간 동안 꾸준히 성장할 것으로 예상됩니다. 실리콘 질화물의 새로운 응용 분야로는 미세전자기계시스템(MEMS) 장치, LED 조명, 태양전지 등이 있습니다. 재료 합성 기술의 발전은 비용 절감과 재료 특성 개선에도 도움이 되고 있습니다. 그러나 대체 소재의 등장으로 향후 몇 년간 시장 성장이 어느 정도 제한될 수 있습니다.

우수한 기계적 특성

질화규소 세라믹은 고강도, 인성, 경도와 같은 뛰어난 기계적 특성을 가지고 있습니다. 고온에서도 높은 강도를 나타내므로 가혹하거나 극한 조건에서 내구성이 요구되는 응용 분야에 탁월한 소재입니다. 실리콘 질화물은 700MPa 이상의 굽힘 강도와 1500kg/mm2 이상의 비커스 경도를 가지고 있습니다. 실리콘 질화물의 높은 강도와 경도는 높은 충격과 압축 하중을 견딜 수 있게 해줍니다. 또한 강성이 높아 치수 안정성과 열충격에 대한 저항성을 제공합니다. 실리콘 질화물은 1400°C의 높은 온도에 노출된 후에도 강도에 영향을 받지 않습니다. 인상적인 기계적 복원력 덕분에 질화규소 부품은 까다로운 산업 분야에서 집중적인 사용을 견딜 수 있습니다. 이 소재는 베어링 볼과 롤, 씰링, 터빈 엔진 부품, 절삭 공구, 마모 부품 등 다양한 작동 조건에서 오랜 기간 동안 부품에 높은 기계적 응력이 가해지는 자동차, 항공우주, 석유 및 가스 등 다양한 산업에서 광범위하게 사용되고 있습니다. 고온에서 기계적 특성의 우수한 유지력으로 인해 중요한 고성능 애플리케이션에서 금속 합금을 대체하기 위한 질화규소 세라믹의 개발과 활용이 증가하고 있습니다.

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소결 실리콘 질화물 (SSN)은 다른 유형에 비해 특정 재료 특성과 장점으로 인해 실리콘 질화물 시장에서 유형 세그먼트 중 46.1 %의 점유율을 차지합니다. SSN은 소결 보조제를 첨가하지 않고 질화규소 분말을 고온과 고압에서 압축하여 고밀도 세라믹을 형성하는 방식입니다. 이를 통해 고밀도의 균질한 소재가 만들어집니다. 소결을 통해 얻을 수 있는 순도와 균일한 미세 구조 덕분에 SSN은 열악한 환경에서도 내마모성과 내식성이 요구되는 애플리케이션에 이상적입니다. SSN이 우위를 점하는 또 다른 요인은 우수한 기계적 특성입니다. 최대 1300°C의 고온에서도 높은 경도와 굴곡 강도를 나타내므로 열 및 기계적 응력이 가해지는 시스템에 적용하기에 적합합니다. SSN의 안정적인 미세 구조는 다른 유형에서는 찾아볼 수 없는 신뢰성과 내구성을 제공합니다. 열 충격에 대한 내성이 뛰어나 빠른 가열 및 냉각 주기를 거치는 부품에 고장 없이 사용할 수 있습니다. 또한 SSN은 열간 압착 실리콘 질화물보다 밀도가 높기 때문에 구조용 또는 하중 지지용으로 사용하기에 더 적합합니다.

인사이트, 최종 사용 산업별: 의료 부문에서 실리콘 질화물의 성장세

의료 부문은 임플란트 및 보철물용 생체 적합성 소재로서 실리콘 질화물의 역할이 증가함에 따라 최종 사용 산업 분포에서 41.8%의 점유율을 차지합니다. 생물학적으로 불활성이며 내식성이 뛰어나 체내에서 작동하는 장치에 적합합니다. 실리콘 질화물 세라믹은 내마모성과 뼈의 특성을 모방하는 능력으로 인해 인공 고관절 및 무릎 관절의 베어링 표면으로 각광받고 있습니다. 실리콘 질화물로 만든 임플란트는 금속이나 폴리머 대체재보다 수명이 길어 재수술 횟수를 줄일 수 있습니다. 또 다른 원동력은 치과용 실리콘 질화물에 대한 수요 증가입니다. CAD/CAM 기술의 발전으로 실제와 같은 심미성을 갖춘 실리콘 질화물 크라운과 브릿지의 정밀 제조가 가능해졌습니다. 무독성이며 알레르기를 유발하지 않는 실리콘 질화물은 향상된 생체 모방성을 제공합니다. 현재 사용되는 다른 세라믹 소재보다. 질화규소의 높은 기계적 강도는 치과에서 하중을 견디는 용도로도 적합합니다. 생체 적합성 프로파일은 글로벌 규제 표준을 충족하여 광범위한 채택을 촉진합니다.

지역 통찰력

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북미는 미국과 캐나다와 같은 국가에서 전자 및 자동차 산업의 강력한 존재로 인해 전 세계 실리콘 질화물 시장에서 43.9%의 점유율로 지배적인 지역이 되었습니다. 이 지역은 반도체 칩, 자동차 부품 및 의료 기기의 광범위한 제조 기반을 갖추고있어 실리콘 질화물 및 그 변형에 대한 높은 수요를 창출합니다. 3M 및 HC Starck Ceramics와 같은 주요 실리콘 질화물 제조업체의 존재는 국내 최종 사용 산업의 증가하는 수요를 충족시킵니다. 또한, 이 지역은 제조업체들이 경쟁 우위를 확보하기 위해 고급 등급의 실리콘 질화물을 개발하기 위해 상당한 R&D 투자를 하고 있습니다.

아시아 태평양 지역은 지난 몇 년 동안 전 세계에서 가장 빠르게 성장하는 실리콘 질화물 시장으로 부상했습니다. 중국, 일본, 한국, 인도와 같은 국가는 거대한 가전 및 자동차 제조 산업을 보유하고 있어 실리콘 질화물 소비를 증가시켰습니다. 특히 중국은 전자 기기, 자동차 부품 및 기계 부품의 광범위한 현지 생산을 통해 전 세계의 수출 및 제조 강국이 되었습니다. 이로 인해 중국 산업의 실리콘 질화물 수요가 크게 증가했습니다. 또한 인도와 같은 다른 아시아 국가의 자동차 산업이 부활하면서 질화규소를 사용하여 생산되는 내열 세라믹 베어링에 대한 수요도 증가했습니다.

시장 집중도 및 경쟁 환경

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자동차 산업은 차량 경량화, 성능 및 연비 개선에 중점을 두고 빠르게 변화하고 있습니다. 이는 자동차 애플리케이션에 매력적인 특성을 제공하는 실리콘 질화물에 상당한 기회를 제공합니다. 실리콘 질화물 세라믹 부품은 차량의 무게를 줄이고 성능을 향상시키는 데 도움이 됩니다. 높은 강도 대 밀도 비율로 알루미늄 합금과 같은 기존 소재에 비해 무게를 크게 줄일 수 있습니다. 차량 경량화는 곧 연비 향상과 배기가스 저감으로 이어집니다. 질화규소는 1000°C가 넘는 고온에서도 강도와 내마모성이 유지되기 때문에 터보차저 로터, 배기 매니폴드, 열 슬리브 등 고온에서 작동하는 엔진 부품에 매력적인 소재입니다. 또한 가혹한 제동 조건에서도 뛰어난 내마모성과 성능 일관성으로 인해 브레이크 부품에 대한 사용도 증가하고 있습니다. 실리콘 질화물은 비금속성 및 부식 방지 특성으로 인해 언더후드 애플리케이션에도 적합합니다. 엄격한 연비 및 배기가스 배출 기준을 준수해야 한다는 압박을 지속적으로 받고 있는 자동차 주문자상표부착생산(OEM) 업체들은 향후 몇 년 동안 실리콘 질화물과 같은 첨단 세라믹이 자동차 시스템에서 더 널리 채택될 것으로 예상됩니다. 이는 실리콘 질화물 시장에 좋은 신호탄이 될 것입니다.

질화규소 시장 업계 뉴스

• 2021년, 첨단 소재 공급업체인 H.C. 스탁 솔루션즈는 전자 및 자동차 산업의 수요 증가에 대응하기 위해 실리콘 질화물 분말 생산 능력을 확장한다고 발표했습니다.
• 2020년에 CeramTec GmbH는 제품 포트폴리오와 시장 범위를 확대하기 위해 영국에 본사를 둔 첨단 세라믹 제조업체인 Dynamic-Ceramic Limited를 인수했습니다.
• 2020년 덴카 컴퍼니는 환경 및 에너지 분야로 사업을 확장하기 위해 영국에 본사를 둔 산업용 필터 제조업체인 에너제닉스 유럽(Energenics Europe Ltd.)의 지분 대부분을 인수했습니다.

*정의: 실리콘 나이트라이드 시장은 실리콘 나이트라이드 세라믹 소재의 제조 및 판매로 구성됩니다. 실리콘 질화물은 실리콘과 질소로 구성된 합성 결정 화합물입니다. 높은 강도, 파단 인성, 고온에서의 크리프 저항성과 같은 우수한 기계적 특성으로 인해 구조용 세라믹 엔지니어링 재료로 가장 일반적으로 사용됩니다. 질화규소 소재는 열 엔진용 씰링 링, 베어링, 금속 성형용 금형, 절삭 공구, 마모 패드 등 고온에서 강도가 요구되는 분야에 사용됩니다.

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실리콘 질화물 시장은 몇 가지 도전 과제에 직면해 있습니다. 실리콘 질화물과 동일한 강도와 내마모성을 더 낮은 비용으로 달성할 수 있는 대체 소재와의 경쟁이 치열해지고 있습니다. 또한 질화물 생산에 대한 환경 규제가 강화되면서 생산 비용이 증가하고 있습니다. 또한 지정학적 요인으로 인해 원자재 가격이 변동하고 질소와 같은 주요 재료의 공급 문제가 발생하여 비용을 예측하기 어려운 상황입니다. 가격에 민감한 애플리케이션에서 수요를 유지하려면 실리콘 질화물 제형과 공정을 최적화하기 위한 지속적인 혁신이 필요합니다.

시장 기회: 성장하는 실리콘 질화물 응용 분야

실리콘 질화물 시장은 또한 많은 성장 기회를 제공합니다. 실리콘 질화물은 베어링, 엔진 부품, 의료 기기 등 기존의 용도를 넘어 에너지 및 항공 우주와 같은 새로운 분야로 계속 확대되고 있습니다. 또한 개발도상국에서는 산업이 현대화됨에 따라 채택이 증가하고 있습니다. 실리콘 질화물은 또한 더 가볍고 내구성이 뛰어난 제품을 만들 수 있어 기존 소재를 대체할 수 있는 기회를 창출합니다.

시장 보고서 범위

시장 세분화

• 유형별 인사이트(매출, 미화 백만 달러, 2020-2032년)
  • 반응 결합 실리콘 질화물(RBSN)
  • 열간 압착 실리콘 질화물(HPSN)
  • 소결 실리콘 질화물(SSN)
• 최종 사용 산업 인사이트(매출, 미화 백만 달러, 2020 - 2032년)
  • 광전지
  • 자동차
  • 일반 산업
  • 항공우주
  • 의료
  • 기타
• 지역별 인사이트(매출, 미화 백만 달러, 2020 - 2032년)
  • 북미
    • 미국
    • 캐나다
  • 라틴 아메리카
    • 브라질
    • 아르헨티나
    • 멕시코
    • 기타 라틴 아메리카
  • 유럽
    • 독일
    • 영국
    • 스페인
    • 프랑스
    • 이탈리아
    • 러시아
    • 기타 유럽
  • 아시아 태평양
    • 중국
    • 인도
    • 일본
    • 호주
    • 대한민국
    • ASEAN
    • 기타 아시아 태평양 지역
  • 중동 및 아프리카
    • GCC 국가
    • 이스라엘
    • 기타 중동 및 아프리카
• 주요 기업 인사이트
  • 3M
  • UBE 산업
  • 덴카 컴퍼니 리미티드
  • 알츠켐 그룹 AG
  • 교세라 코퍼레이션
  • CeramTec
  • CoorsTek
  • 도시바 머티리얼즈 주식회사
  • 베스타 세라믹스
  • 모건 어드밴스드 머티리얼즈
  • 로저스 코퍼레이션
  • 리드 인터내셔널 코퍼레이션