块状金属玻璃市场 - 全球行业规模、份额、趋势、机遇和预测，按技术（铸造、热塑性成型、3D 打印）、按最终用户（消费电子和可穿戴设备、运动器材、生物医学、航空航天/国防、其他）、按地区和竞争进行细分，2019-2029F

市场概览

2023 年全球块状金属玻璃市场价值为 5036 万美元，预计在预测期内将实现强劲增长，到 2029 年的复合年增长率为 3.56%。

市场扩张的一个关键催化剂是它与制造业务的整合。BMG 广泛用于制造消费电子、航空航天和医疗设备的精密部件。它们能够精确地塑造成复杂的形状，再加上它们对磨损的耐用性，使它们非常适合生产智能手机、笔记本电脑、飞机部件和医疗植入物中的有弹性和轻质的部件。

汽车行业已经承认 BMG 在提高汽车性能和燃油效率方面的潜力。随着人们越来越关注轻质材料以提高燃油经济性和减少排放，汽车制造商正在探索 BMG 作为钢和铝等传统材料的可行替代品。BMG 有望提供更坚固、更轻的部件，能够承受恶劣的操作条件，从而提高车辆的效率和耐用性。

BMG 市场在增材制造（3D 打印）等新兴领域正在经历增长。在增材制造中利用 BMG 有助于创建具有卓越机械性能的复杂几何形状，为航空航天、国防和生物医学工程开辟新途径。

全球 BMG 市场面临挑战，包括生产成本上升和原材料获取受限。旨在改进制造工艺和探索新型合金成分的持续研发工作有望缓解这些障碍并推动市场进一步增长。

主要市场驱动因素

电子行业对块状金属玻璃的需求不断增长

在电子行业，推动 BMG 需求的关键力量是不断追求使电子设备更小、更高效。随着电子设备尺寸的缩小，对能够承受这种小型化过程同时保持性能的材料的需求变得至关重要。BMG 具有令人印象深刻的强度重量比和精确塑造成复杂形状的能力，可有效满足这一需求。

BMG 具有出色的导电性，非常适合用于电子电路的组件和连接器。与可能经历电损耗和发热的传统金属不同，BMG 具有更低的电阻率和增强的信号完整性，从而提高了电子系统的有效性和可靠性。这一特性在信号完整性至关重要的应用（例如高频场景）中尤其有利。

增材制造和注塑成型等先进制造方法的日益普及，使得以具有竞争力的价格大规模生产 BMG 组件成为可能。这种可扩展性进一步加速了 BMG 融入各种电子应用的速度，从智能手机外壳到航空航天电子设备中的高性能连接器。

随着 5G 连接、物联网 (IoT) 和人工智能 (AI) 等新兴技术推动对高性能电子元件的需求，电子行业对 BMG 的依赖预计将增长。BMG 具有独特的性能组合，可提供引人注目的解决方案来满足这些变革性技术不断变化的需求。

医疗行业对块状金属玻璃的需求不断增长

在医疗领域，对 BMG 需求的主要驱动力来自于与不锈钢和钛等传统材料相比，BMG 具有更优异的机械性能。 BMG 具有出色的强度和弹性，可用于制造能够承受外科手术要求和人体内生物力学应力的医疗器械和植入物。这种有利的强度重量比在骨科植入物中特别有用，因为骨科植入物更倾向于能够支撑大量负载的轻质材料。

BMG 的耐腐蚀性使其成为长期植入式医疗器械的有吸引力的选择。与容易随时间腐蚀的传统金属材料不同，BMG 具有更高的耐用性和使用寿命，降低了植入物失败的可能性和更换手术的必要性。这在心血管植入物和牙科假体等应用中具有重要意义，在这些应用中，持续的生物相容性对于患者的健康和舒适至关重要。

推动医疗领域对 BMG 需求的另一个影响因素是其生物相容性。BMG 表现出了出色的生物相容性，表明它们能够安全地植入人体而不会引起不良反应或免疫反应。这种品质使 BMG 成为各种医疗植入物的合适候选材料，包括骨科螺钉、牙科植入物和心血管支架。

BMG 的多功能性使其能够通过增材制造（3D 打印）等先进制造技术制造复杂且个性化的医疗设备。在增材制造中使用 BMG 有助于生产针对个体患者的定制植入物，这些植入物具有复杂的几何形状和定制的机械性能。这种定制增强了医疗设备的贴合度和性能，同时减少了手术并发症和恢复时间。

随着对微创外科手术的需求不断增加，医疗行业越来越依赖 BMG 来开发创新的手术器械和工具。BMG 可以制成锋利、有弹性和精确的切割器械，以及具有出色机动性和灵活性的内窥镜设备。这些进步提高了微创手术的效率和疗效，满足了医务人员和患者不断变化的需求。

主要市场挑战

脆性和断裂韧性

块状金属玻璃 (BMG) 近年来因其独特的特性而备受关注，包括高强度、卓越的耐腐蚀性和出色的磁性。尽管 BMG 具有众多优势，但它也面临着一些挑战。全球块状金属玻璃市场面临的主要障碍之一是脆性和断裂韧性。

与表现出延展性并在失效前会发生塑性变形的传统晶体金属相比，BMG 本质上是脆性物质。这种脆性源于其无定形原子排列，缺乏晶体材料中的有序结构。BMG 在拉伸应力下容易突然断裂，导致断裂而没有明显的塑性变形。这种特性在对机械故障恢复能力和断裂韧性至关重要的应用中带来了障碍，例如航空航天或汽车系统中的结构元件。

断裂韧性衡量材料抵抗裂纹扩展和在施加应力下承受断裂的能力，是决定工程材料可靠性和寿命的关键特性。BMG 表现出有限的断裂韧性，限制了它们在某些苛刻应用中的适用性。 BMG 缺乏延展性和能量吸收机制，因此在受到冲击或循环载荷时容易发生突然和灾难性的故障，从而对确保由这些材料制成的部件的结构完整性提出了挑战。

主要市场趋势

环境和可持续性考虑因素激增

BMG 市场对环境考虑因素的日益重视在很大程度上受到 BMG 材料可回收性的影响。与回收过程中质量通常会下降的传统金属不同，BMG 可以进行多次回收循环而不会损害其独特性能。这种固有的可回收性减少了对原始原材料的依赖，保护了自然资源并减少了废物的产生，使 BMG 成为环保型行业的一个有吸引力的选择。

与传统金属制造方法相比，BMG 的生产过程具有环保优势。与传统的金属铸造和锻造工艺相比，BMG 可以使用相对低能耗的技术（例如快速凝固）生产，消耗更少的能源并排放更少的温室气体。 BMG 中不存在晶粒边界，这降低了加工所需的能量并提高了材料效率，从而进一步增强了环境可持续性。

BMG 的轻量化特性为抑制交通运输和航空航天领域的能源消耗和碳排放提供了机会。通过在汽车零部件、飞机结构和航天器部件中用 BMG 替代较重的材料，制造商可以提高燃油效率、降低排放并减少交通系统的环境足迹。这一趋势与全球向更绿色、更可持续的交通方式转型以应对气候变化和减轻空气污染的举措相一致。

随着世界走向循环经济模式并努力实现可持续发展目标，预计各行各业对 BMG 等环保材料的采用将继续增长。 BMG 以其卓越的机械性能、可回收性和能源效率的独特组合，完全有能力满足对可持续材料日益增长的需求，并在全球市场中促进积极的环境成果。

细分洞察

技术洞察

基于该技术，铸造成为 2023 年全球块状金属玻璃市场中增长最快的细分市场。

铸造方法（包括注塑和压铸）通常比粉末冶金或机械加工等替代制造技术具有成本优势。能够制造大量 BMG 组件同时最大限度地减少材料浪费，从而提高生产成本效率。

最终用户洞察

预计消费电子和可穿戴设备细分市场将在预测期内快速增长。

BMG 的热稳定性使其非常适合温度频繁波动的应用，例如汽车电子设备或户外可穿戴设备。BMG 在不同的操作条件下保持一致的热性能，即使在苛刻的环境下也能确保电子系统的可靠性和弹性。

区域洞察

2023 年，亚太地区成为全球块状金属玻璃市场的主导者，在价值方面占有最大的市场份额。

亚太地区在 BMG 研发的技术进步和创新方面处于领先地位。日本和韩国等国家的机构、大学和企业在 BMG 技术方面取得了重大进展，涵盖合金设计、加工方法和跨不同行业的应用。这种技术敏锐性为亚太地区的制造商在全球 BMG 市场上提供了竞争优势。

最新进展

• 2024 年，NASA 的块状金属玻璃齿轮 (BMGG) 项目正在推进技术，这些技术可作为探索太阳系内各个目的地任务的基础，从月球和火星到冰冷的世界，如木星的卫星木卫二。这些地点的环境极端，需要能够在低于 –238 华氏度（–150 摄氏度）的温度下运行的技术。背景信息：地球表面有记录的最低温度为 -144 华氏度（-97.8 摄氏度），是在东南极冰分水岭附近的小地形盆地中观测到的。

主要市场参与者

• Orbray Co., Ltd.       
• RS ACCIAI Srl
• Heraeus Holding GmbH
• Eutectix LLC
• 日立有限公司
• Liquidmetal Technologies, Inc.
• Amorphology, Inc.
• Glassimetal Technology, Inc.
• PX Limited
• Epson Atmix Corp.