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【知識庫】折疊屏、6G、新能源汽車,MIM/CIM工藝如何借勢起飛?

來源:珠海歐美克儀器有限公司   2025年04月02日 09:12  

金屬注塑成型(MIM)和陶瓷注射成型(CIM)都屬于粉末冶金粉末注射成形工藝,它們是通過將金屬或陶瓷細粉末與粘結劑材料混合來制備原料。這些原料隨后會通過注塑工藝加工成“成型坯”。注塑后,產品還要經過脫脂和最后的燒結工序,以將粉末熔融成致密的產品。

 

在金屬注塑成型和陶瓷注塑成型應用領域,原料的流變性能非常重要,因為它們會影響熔融原料的均勻性、經過熔模流入模腔的易流動性以及成型坯在冷卻時的機械性能。這些流變性能受多種因素影響,包括粘結劑的分子量和分子結構、固體負荷、粒度和粒形、溫度以及流速。大多數具有合適粉末特性(包括粒度和形狀)的金屬和陶瓷均可用于粉末注塑成型。

 

 

 

2025年全球MIM市場規模預計突破200億美元,電子領域和汽車行業是MIM/CIM的核心市場,合計占比超60%。

 

電子領域作為最大應用市場,占全球MIM市場需求的40.3%(2023 年數據),位居各領域首位,需求集中于小型化、高精度、集成化的部件。2025年全球電子行業對MIM的需求預計年復合增長率將超8%。

 

電子元件對粉末粒度要求嚴苛,MIM/CIM工藝通常使用1-20μm 的粉末。

 

 

 

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精細部件(如手機卡托、濾波器)粒度多為2-8μm,比表面積大,燒結活性高,制品密度可達理論密度的95%-99%,力學性能優異。結構件(如電池外殼)則可適當放寬至10-20μm,流動性更好,降低注塑難度,減少模具磨損,平衡成本與性能。

 

隨著折疊屏手機、6G技術及新能源汽車的發展,MIM/CIM工藝將進一步向超細粉末(≤5μm)和納米級粉末延伸,以滿足更高精度和功能集成需求。

 

 

 

除電子領域外,汽車行業也是MIM/CIM工藝的重要應用場景,且在檢測技術方面也有獨特需求。全球汽車注塑成型市場規模預計2028年將增至3273億元,年復合增長率6.4%。汽車輕量化政策推動,嵌塑件(MIM/CIM)因密封性、輕量化優勢成為關鍵技術。

 

MIM/CIM在汽車領域的核心價值在于復雜零件的近凈成型能力和材料性能優化,例如:MIM渦輪增壓器葉片比傳統鑄造減重20%,同時提升耐溫性;CIM氧傳感器陶瓷探頭可實現0.1mm級壁厚,響應速度提升30%。

 

隨著汽車輕量化、電動化及智能化發展,MIM/CIM技術將進一步滲透至電池管理系統、電驅動單元等新興領域,尤其是鋰電池新能源汽車中的電池、電機及氫燃料電池部件。對粉末粒度的選擇也更綜合考慮成型難度、材料成本及最終性能,未來可能向超細粉末(≤5μm)或納米級粉末延伸,以滿足更高強度和功能集成需求。

 

 

 

隨著電子元件微型化和汽車輕量化需求,檢測技術正朝納米級精度和多參數聯用(如粒度+成分+形貌)方向發展。

電子領域優先使用激光衍射儀進行快速篩檢,可測干粉或懸浮液,無需復雜制樣,滿足手機部件(如中框、連接器)、5G 濾波器等常規粒度檢測。

 

輔以掃描電子顯微鏡(SEM)觀察顆粒形貌、團聚狀態或動態光散射(DLS)儀對電池漿料、電子封裝等超細顆粒進行粒度分析。

 

 

 

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●  測量原理:動態光散射法

●  測試范圍:0.3nm-10μm(以樣品為準)

●  重復性:優于1%(NIST可追溯乳膠標樣)

●  檢測角度:90°

▲ 歐美克NS-90Z Plus 納米粒度電位分析儀

(點擊圖片查看儀器詳情)

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NS - 90Z PLUS 納米粒度及電位分析儀在電子領域可用于對一些高精度電子元件的納米級粒度及電位分析,輔助評估材料性能;在汽車領域,針對特定的超細粉末材料分析,可提供粒度及電位數據,為汽車零部件材料性能優化提供參考。

 

同時,汽車領域更側重5-30μm粒度段(如汽車結構件、齒輪用粉末鐵基合金)的檢測,因此同樣以激光衍射儀作為主流檢測手段,因其能夠滿足該粒度范圍的快速、準確檢測需求。大顆粒可結合篩分法,需形狀信息時采用圖像分析法。

 

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