纳米氧化锆-2017.12.21

纳米氧化锆相关资料分析

第一章 项目概况

投资公司：XXXXX有限公司 技术支持：XXXXXX研发团队 投产项目：5nm级氧化锆 总投资金额：2000万元 资金来源：融资方式

预计年产纳米氧化锆1200吨，单价４0万元/吨，预计年总营业额４.８亿元。 第二章 产品介绍

通常情况下ZrO2有四种存在形式：无定形、常温下稳定的单斜晶相，常温下稳定的四方晶相（添加稳定剂），高温下稳定的立方晶相。

立方晶 四方晶 单斜晶

常规情况下：单斜氧化锆加热到1170度转化为四方氧化锆，这个转变速度很快并伴随7%-9%的体积收缩，但在冷却过程中，四方氧化锆往往不在1170度转变为单斜氧化锆，而在1000度左右转变，是一种滞后的转变，同时伴随着体积的膨胀。为了避免回到单斜相，必须通过外来氧化物对高温晶型进行稳定。这样，稳定的氧化锆在室温至熔点的温度范围内以相同的稳定的晶型存在。

1170oC 1000oC 单斜晶 四方晶

预投产项目可以在温度为420度时，即可在无须添加氧化稳定剂的情况下制备出5nm级别四方晶相氧化锆。在目前市场，并未有同等级别产品。但是，制备温度的改变以及没有填加稳定剂的情况下，在常温条件晶体的稳定性及物理、化学性能是否改变，需研发团队出具具体技术结果。

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第三章 纳米氧化锆的生产成本分析 目前该产品尚处于实验室生产阶段，没有相关工业化生产数据支持，以下仅就原材料成本情况进行分析： 生产氧化锆主要原材料为锆英砂，利用锆英砂制取氧氯化锆，再用氧氯化锆制取氧化锆。氧化锆的价格直接受原材料锆英砂或氧氯化锆的影响。 锆砂亦称锆英砂、锆英石，是一种以锆的硅酸盐(ZrSiO4)为主要组成的矿物。纯净的锆英砂为无色透明晶体，常因产地不同、含杂质的种类与数量不同而染成黄、橙、红、褐等色，主要化学组成为ZrO2、SiO2、及少量Fe2O3、CaO、AI2O3等杂质。锆英砂的理论组成为ZrO2：67.1%；SiO2：32.9%。它是ZrO2-SiO2系唯一的化合物。但天然锆砂仅含约57-66%ZrO2。 锆英石是一种主要由火成岩形成时从岩浆中结晶出来的锆、硅和氧组成的矿物。锆英石也产于岩脉和变质岩中。它属四方晶系，常呈发育良好的锥状小四方柱体，也成不规则粒状。性脆，断口贝壳状。多与钛铁矿、金红石、独居石、磷钇矿等共生于海滨砂中，经水选、电选、磁选等选矿工艺分选后而得到。 锆矿储量地域分布高度集中，锆矿储量主要分布在澳大利亚、南非等国，分布高度集中。从资源地域分布上来看，世界锆矿资源储量主要掌握在澳大利亚、南非、乌克兰、印度和巴西的手中，五个国家占据了全球86%的锆矿资源，资源垄断十分明显。 我国锆矿资源相对贫乏，占全球锆矿资源的0.64%，居世界第九位。我国锆矿主要分布在内蒙古和海南地区，内蒙古锆矿储量占全国锆矿储量的70%左右；海南锆矿主要分布在文昌和万宁，储量占全国锆矿储量的19%，此外，广东湛江、广西、山东、云南等地也有部分锆矿资源, 以上地区锆英砂精矿品质最好的是海南文昌。虽然内蒙古锆矿储量远远大于海南，但是从可利用的角度来看，海南省是目前中国锆矿主要产地，占国内锆矿产量的94%。内蒙古锆矿储量大而开采量小的主要原因是内蒙古锆矿主要以岩矿形式存在，开采困难，例如内蒙孔鲁特矿(碱性花岗岩型)。而海南省多锆英砂矿床，例如海南文昌滨海砂矿，开采容易，海南现有的锆钛矿采选能力为20万吨/年。 2 / 11

中国是全球锆的主要需求国，每年需消耗锆英砂约60万吨左右，全球占比60%左右。长期依赖进口澳大利亚和南非的锆英砂资源，2014年~2016年进口锆英砂分别为60万吨、 57万吨、73万吨。

2017年锆英砂与氧氯化锆价格持续走高原因如下： 一、国外因素 锆英砂龙头联合减产提价，锆英砂减量主要来自澳大利亚ILUKA与英国Rio Tinto，2017年合计减产16.9万吨，初定减产时间持续到2018年年中。锆英砂行业集中度极高，全球前三大供应商（澳大利亚ILUKA、南非TRONOX、英国Rio Tinto）市占率58%，随着龙头联合限产，未来锆英砂价格将持续提升。 南非TRONOX有意在明年一季度锆英砂报价上调125美元/吨,虽然其他两大矿商表示暂不调整,但消息依然导致国产锆英砂价格突破万元大关。 3 / 11

二、国内因素

（1）2017年11月锆英砂价格上涨3.13%至9900元/吨，港口库存环比下降3.26%至13.64万吨。海南地区为国内主要锆矿砂资源地，海南省国土资源厅为保护当地资源，将严格控制锆英砂等矿物产量，未来国内锆英砂供给量或将减少，锆英砂价格或将在高位继续上行。 （2）国内环保限产影响全国约一半的氧氯化锆产能，氧氯化锆价格仍将持续提升。2017年山东等地氧氯化锆产能由于环保不达标被限制生产，国内氧氯化锆供应出现短缺，价格快速上涨，最新成交价格15000元/吨，较年初9900元/吨上涨52%，随着冬季城市取暖季限产即将来临，预计氧氯化锆环保限产仍将持续，氧氯化锆价格仍将上涨。

作为生产企业投产纳米氧化锆，需要稳定的原材料来源以稳定产品的价格与质量，而锆英砂垄断性比较高，几大垄断巨头控制定价权。国内氧氯化锆生产受制于环保要求，大规模减产。所以投产纳米氧化锆需要稳定的原材料来源，以确保生产销售的稳定性。

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第四章 纳米氧化锆的应用领域与市场分析预测

纳米级复合氧化锆相比普通的复合氧化锆粒径更小，达到纳米级别，其更高的附加使用价值及超百亿的市场规模正在被快速开发。据了解我公司预投产项目为纯纳米氧化锆，不需要添加氧化稳定剂，比现阶段市场产品是否具有更高的性能与开发价值尚需研发团队验证。现仅就纳米复合氧化锆应用领域具体列示如下： 4.1义齿材料及人工关节

纳米ZrO2可明显提高陶瓷的室温强度和应力强度因子，从而使陶瓷韧性成倍提高。利用纳米ZrO2制备的复合生物陶瓷材料具有较好的力学性能、化学稳定性、生物相容性，是一种很有应用前景的复合型生物陶瓷材料，尤其在齿科材料和人工关节等方面。 （1）义齿材料

氧化锆是理想的全瓷牙材料，但是我国在全球种植牙市场中只占据了约1%的市场。这并非是我国需求市场小，而是因为氧化锆全瓷牙的高价格（约3000/颗）造成了较低的市场渗透率。受益于我国经济发展，人民对全瓷牙接受程度及对口腔义齿重视程度的提高，以及我国加速老龄化的现状，假牙市场迎来高景气，氧化锆齿科材料潜在市场空间进一步扩大。根据之前 WHO 公布的全球老龄化图表显示：2015 年 60 岁以上人口占比超过30%的国家只有日本一个，而到 2050 年，中国、欧洲大部分区域以及北美部分区域，60 岁以上人口占比都将超过 30%。受全球老龄化的推动，假牙需求和市场空间将进一步增长，根据中国产业信息网资料显示，全球 2020年假牙市场有望达到 188 亿美元。

随着牙齿美观问题关注度和人均可支配收入提高，氧化锆陶瓷在齿科材料市场中的渗透率有望进一步提升。在目前主要的齿科材料中，氧化锆陶瓷虽然在性能上具备诸多优势，但其售价较高，制约其市场渗透率。而随着国民收入水平不断提高，叠加氧化锆齿科材料生产工艺和技术的发展，生产成本的降低，未来氧化锆义齿占比将不断提升，根据齿科行业协会数据显示，2015年我国义齿消费规模为57亿元，预计2020年国内义齿市场规模将达到 73 亿元，同时，氧化锆陶瓷在义齿材料中的渗透率有望进一步提高，乐观估计，国内氧化锆在义齿制作领域的市场空间将由 2015年的15亿，增至2020年将超20亿元。 （2）人工关节

ZrO2陶瓷于20世纪80年代中期开始应用于人工关节，由于氧化锆存在三种晶形，并且在晶形转化的时候会引起体积的变化，从而使材料容易发生开裂，影响其作为人工关节的使用寿命。因此和齿类材料一样，纯的氧化锆也不能作为人工关节材料使用。为了提高氧化锆的稳定性，通过热处理和添加氧化稳定剂，如Y2O3、CeO2、MgO等，来稳定其晶体结构，使其在常温下能保持四方相，增强其机械强度。 4.2氧传感器

采用氧化锆制成的传感器有良好的导电性，在控制汽车尾气、电厂锅炉的燃烧上起到重要作用。汽车工业中在使用三效催化转化器降低排放污染的发动机上，氧传感器是必不可少的，氧化锆式氧传感器是基于氧化锆固体电解质的材料特性来检测尾气中氧浓度的，按检

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