Informe de análisis del tamaño, la cuota de mercado y las tendencias del mercado de recubrimientos cerámicos por producto (óxido, carburo, nitruro), por tecnología (pulverización térmica, deposición física de vapor, deposición química de vapor, otros), por aplicación (automoción, energía, aeroespacial, bienes industriales, sanidad) y por región (América del Norte, Europa, Asia-Pacífico, Oriente Medio y África, Latinoamérica). Previsiones para el periodo 2024-2032.

Factores que impulsan el crecimiento del mercado de recubrimientos cerámicos

La creciente demanda de recubrimientos cerámicos por parte de las industrias aeroespacial y de defensa impulsará el mercado.

La fabricación, comercialización y operación de aeronaves comerciales generalmente se incluyen en el sector de la aviación, pero la demanda de equipos y sistemas militares para operaciones terrestres, marítimas y aéreas es lo que impulsa la industria de defensa. En 2019 se registraron menos entregas en el sector aeroespacial comercial debido a problemas con ciertos tipos de aeronaves durante su fabricación. Se prevé que 2020 sea un año de puntos de inflexión significativos para la industria espacial comercial global, ya que podría haber una inversión sostenida tanto en tecnología espacial emergente como consolidada. Si bien Estados Unidos es en gran medida responsable de la expansión del sector aeroespacial y militar, otras naciones han contribuido significativamente al crecimiento del sector recientemente, incluyendo China, Francia, India, Japón, Oriente Medio y África, y el Reino Unido.

Los motores de turbina se utilizan principalmente para la propulsión aeronáutica, sistemas de energía auxiliar y otros fines. Los recubrimientos de barrera térmica son capas cerámicas aislantes que se aplican a los componentes metálicos de un motor térmico. El componente refrigerado por aire que se encuentra debajo queda protegido de los gases calientes del motor gracias a estos recubrimientos cerámicos de baja conductividad. La temperatura de los componentes en los motores de turbina de gas se ha reducido hasta en 190 °C gracias a los recubrimientos cerámicos.

Los motores aeronáuticos y las turbinas de gas terrestres pueden aumentar gradualmente su empuje y eficiencia mediante el uso de recubrimientos cerámicos. Para elevar los parámetros de temperatura de los discos y álabes de los motores aeronáuticos, así como de los revestimientos de la cámara de combustión de los componentes de la turbina de gas, estas capas termoaislantes deben enfriarse a -150 °C. El fallo de los componentes de la aeronave no es una opción. Por lo tanto, el uso principal de estos recubrimientos en motores de turbina es lo que está influyendo en las tendencias del mercado de recubrimientos cerámicos.

El mercado de recubrimientos cerámicos estará impulsado por la mayor concienciación sobre la protección y la estética de los vehículos.

La demanda de recubrimientos cerámicos está en aumento debido al incremento en la venta de automóviles, donde se utilizan principalmente con fines estéticos y protectores. Se trata de un polímero líquido que se aplica al exterior del vehículo. El recubrimiento se adhiere químicamente a la pintura original, creando una capa protectora y brillante. Los recubrimientos cerámicos brindan al vehículo la seguridad y el brillo que necesita, algo que la limpieza regular y exhaustiva no puede lograr. Existen diversos productos de recubrimiento cerámico en el mercado. La cantidad de dióxido de silicio (SiO₂) presente en el material determina las principales diferencias. Algunos tienen concentraciones que van desde el 5% hasta el 70%. En general, un producto dura más si la cantidad de dióxido de silicio es mayor. Los recubrimientos cerámicos para automóviles ofrecen numerosas ventajas.

Cuando un automóvil se expone regularmente al sol, la pintura comienza a oxidarse, perdiendo brillo y apariencia desgastada. Un recubrimiento cerámico reduce la oxidación al proteger la pintura del vehículo de la radiación UV del sol. Al crear una superficie químicamente resistente, los recubrimientos cerámicos impiden que ciertos productos químicos se adhieran a la pintura del automóvil. Como resultado, el automóvil será más resistente a las manchas y al grabado si la contaminación se elimina rápidamente. Se espera que la demanda del mercado se vea impulsada por la mayor concienciación de los consumidores sobre la importancia de proteger los automóviles de la radiación UV, las manchas, el grabado y otros daños.

El mercado estará impulsado por la creciente demanda de recubrimientos cerámicos en aplicaciones especializadas.

En la fabricación de paneles solares, se emplean cerámicas como recubrimientos conductores transparentes (CO). El CO más común actualmente es el óxido de indio y estaño (ITO), seguido del óxido de estaño (FTO) dopado con flúor y el óxido de zinc dopado con aluminio (AZO). La próxima generación de células fotovoltaicas de alta eficiencia estará compuesta por células solares basadas en butiskita. Este recubrimiento cerámico protege el vidrio contra la corrosión y la decoloración causadas por la niebla salina o las partículas minerales. Los espejos solares también pueden protegerse con estos recubrimientos para soportar temperaturas extremas, desde bajo cero hasta más de cien grados. Durante el período de proyección, es muy probable que aumente la instalación de sistemas fotovoltaicos solares en hogares, empresas e instalaciones industriales. Como resultado, se prevé un mayor uso de paneles solares, lo que incrementará la demanda.

El sector sanitario está creciendo como resultado de una serie de factores, entre ellos el envejecimiento y el crecimiento de la población, el aumento de la incidencia de enfermedades crónicas, las inversiones en infraestructuras, los avances tecnológicos, los cambios en los modelos de tratamiento, los mayores costes laborales durante la escasez de mano de obra y la expansión de los sistemas sanitarios en los países en desarrollo. Un enfoque ecológico y respetuoso con el medio ambiente.PVD (Deposición Física de Vapor)El método PVD se utiliza para crear recubrimientos cerámicos médicos mediante el recubrimiento de un instrumento con nitrato de titanio y aluminio (TiAN). En esta fase PVD, un blanco de titanio y aluminio de alta pureza se deposita mediante pulverización catódica con magnetrón sobre el sustrato dentro de una cámara de vacío. Las partículas metálicas del blanco se convierten en vapor, reaccionan con iones de nitrógeno y se depositan como capas delgadas y de alta densidad de micras (µm) sobre el sensor. Debido a sus propiedades hidrofóbicas, mayor vida útil, mayor dureza, resistencia a la corrosión y otros factores, se emplean principalmente en el sector sanitario para facilitar la limpieza y el reprocesamiento. Como resultado, el mercado de recubrimientos cerámicos está en expansión debido al crecimiento del sector sanitario.

Factor restrictivo del mercado

La demanda de recubrimientos cerámicos puede verse obstaculizada por su alto precio.

Los dos principales problemas que han impedido su aceptación generalizada son su coste relativamente mayor y las dudas sobre la repetibilidad de características como el grosor, la estructura, la dureza y la adherencia. Los recubrimientos cerámicos se adhieren a la superficie del coche y se endurecen formando una capa protectora brillante y firme, lo que los hace semipermanentes. En este sector, las estrategias de marketing suelen enfatizar la dureza. Son más propensos a rayarse. Debido a que los recubrimientos duros tienen estructuras hiperdensas, hay menos superficie disponible para distribuir la presión de la abrasión cuando se produce un arañazo. Cuando la presión se acumula de nuevo, se concentra en esa pequeña zona del suelo, creando un nivel de presión tan alto que se produce un arañazo. Estos factores podrían ralentizar la expansión del mercado en el plazo previsto.

Los utensilios de cocina suelen estar protegidos de arañazos o daños por un revestimiento antiadherente. Los revestimientos antiadherentes contienenpolitetrafluoroetileno (PTFE)y ácido perfluorooctanoico (PFOA). El PFOA fue clasificado como "posiblemente carcinógeno para los humanos" por la ARC. Por lo tanto, se prevé que el mercado se vea limitado por las propiedades carcinógenas del PFOA.

Análisis segmentario

El mercado de recubrimientos cerámicos se segmenta en las siguientes categorías: Producto, Tecnología, Aplicación (Automoción, Energía, Aeroespacial, Bienes industriales y Sanidad) y Región.

Análisis por producto

Según el producto, el mercado se divide en óxido, carburo y nitruro. En 2021, la categoría de mercado de óxidos representó el 57,2% de las ventas totales. En comparación con otros recubrimientos como el carburo y el nitruro, los óxidos son menos costosos. En elindustria siderúrgicaEste tipo de recubrimiento se utiliza en ladrillos refractarios, chimeneas, barras guía, bombas y cojinetes. Los sectores de petróleo y gas también emplean muchos recubrimientos de óxido y carburo para sus rotores de lodo, camisas de bombas, equipos MWD y piezas de válvulas. Las empresas de exploración de petróleo y gas pueden ahorrar en gastos de exploración y aumentar la producción mediante el recubrimiento de componentes de servicio.

Durante el período de proyección, se prevé que el segmento de carburo crezca a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 7,7 por ciento. Debido a los altos costos de procesamiento y materias primas, los recubrimientos de carburo son costosos. Los recubrimientos de carburo se están abriendo paso lentamente en el sector deportivo, donde se aplican a artículos como cascos de caballos,palos de golfy bicicletas. En octubre de 2020 se anunció una ampliación de la línea de productos del recubrimiento cerámico para automóviles FUSION PLUS de XPEL, Inc. La gama de recubrimientos cerámicos para automóviles ahora incluye sustancias especiales desarrolladas para proteger superficies de molduras, plástico, tapicería, vidrio y pinzas de freno.

Análisis de tecnología

El método más común para aplicar recubrimientos cerámicos en superficies es la proyección térmica. En el mercado mundial, la proyección térmica representó más del 74 % de los ingresos. El hecho de que este método de aplicación pueda emplearse con prácticamente cualquier composición de material y tenga una alta densidad lo convierte en la opción preferida entre los fabricantes de recubrimientos cerámicos. Bodycote adquirió con éxito Ellison Surface Technologies en abril de 2020. Como resultado de esta adquisición, se desarrollaron la mayor tecnología de recubrimientos superficiales de ingeniería y los servicios de proyección térmica del mundo. Se prevé que la PVD, también conocida como deposición física de vapor, experimente un crecimiento significativo en el mercado de recubrimientos cerámicos. Su menor coste es el principal factor que contribuye a este aumento en su uso.

Mediante análisis de aplicaciones

Además de ser más económico, este método consume menos energía que los demás. Sin embargo, la deposición física de vapor (PVD) presenta varios inconvenientes debido a su baja velocidad de pulverización. Los recubrimientos aplicados mediante PVD son menos resistentes a la presión superficial y a las altas temperaturas. Por lo tanto, no son adecuados para aplicaciones en la industria pesada ni en la industria aeronáutica.

La mayor parte del consumo mundial provino de productos industriales. Según la Agencia de Protección Ambiental (EPA), las inversiones en recubrimientos anticorrosivos y que mejoran la eficiencia han aumentado, lo que intensificará aún más la demanda. Además, productos industriales como ladrillos refractarios, chimeneas y varillas de hierro se recubren con recubrimientos cerámicos. En un futuro próximo, los sectores siderúrgico y de generación de energía exigirán un alto nivel de uso debido a su resistencia a la abrasión, al calor y a la capa protectora adicional que proporciona.

En los últimos años, los recubrimientos cerámicos han encontrado una amplia gama de aplicaciones para los instrumentos quirúrgicos, ya que se utilizan para endurecerlos. Este es el último y más crucial tipo de recubrimiento para las prótesis de cadera, dado que reduce significativamente el desgaste. Cada año, se realizan más de 330 000 cirugías de reemplazo de cadera solo en Estados Unidos. Estos recubrimientos mejoran el rendimiento de los motores de turbina de gas, lo que reduce considerablemente las altas temperaturas de funcionamiento. Los recubrimientos cerámicos mejoran el rendimiento al permitir que los motores de las aeronaves funcionen a temperaturas más elevadas. Debido a su importante uso en las industrias aeroespacial y de defensa, se prevé que la demanda aumente exponencialmente.

Análisis regional

Asia-Pacífico: Región dominante

Debido a los bajos costos en la región, Asia Pacífico lideró el mercado en 2021 con más del 40 % del consumo mundial. Los precios más bajos suelen estar asociados a productos de menor calidad, más que a menores costos operativos. El elevado consumo de países en desarrollo como China, India y Japón permite describir la demanda local. Oerlikon Balzers expandió sus actividades de recubrimiento en Asia en abril de 2021 con la apertura de su primer centro de atención al cliente en la región. Para ampliar su presencia en el mercado asiático, la corporación ha realizado importantes inversiones.

Durante el período proyectado, es probable que el aumento de la fabricación de componentes de ingeniería en la zona impulse la demanda regional. La mayor parte del suministro de la región se importa de China, que también es uno de los principales productores de recubrimientos cerámicos. Alrededor del 25 % del consumo regional proviene de Japón, país que se prevé que continúe dominando el mercado durante el período proyectado.

En conjunto, Europa y Norteamérica son responsables de abastecer aproximadamente la mitad de las necesidades mundiales. El alto nivel de uso de recubrimientos cerámicos en la región ha sido posible gracias a los consolidados sectores automotriz y aeroespacial. Se prevé que el crecimiento futuro del mercado esté impulsado por las industrias automotriz y de productos sanitarios.