功能化和无害化趋势显著增强 2023年度涂料技术/产品下游应用回顾

来源:慧正资讯 作者: 殷俊 2024-01-02 22:00

慧正资讯:2023年,涂料行业在历经多年的发展后,展现出一种积极向上的态势。尽管全球市场仍受到各种不确定因素的影响,如供应链中断、原材料价格的波动等,但涂料行业凭借其创新能力和市场适应性,依然取得了显著的进步。从全球市场销售规模来看,2023年全球涂料市场规模呈现稳定增长的趋势。尽管受到全球经济低迷的影响,但建筑、汽车和家具等行业的稳步复苏,以及新技术的应用,为涂料行业的发展提供了有力的支撑。

纵观全年,一系列突破性的技术的诞生应用为涂料行业带来了革命性的变革,绿色可持续发展的理念也在深刻影响着涂料产品和技术的研发方向。下游应用方面来看,建筑、汽车、电子和航空航天等行业依然是涂料的主要应用领域。在即将到来的2024年,希望以下关于2023年与涂料产业技术突破大事件的回顾,可以带给大家新的启发与期待。

功能涂料

1、碳纳米管在功能涂料中的应用及前景展望>>详情点击

现如今,涂料行业的发展日渐注重产品性能、功能及生态化,碳纳米管的各项物理化学性能不仅满足涂料性能需求,也能满足环保要求,是一种理想的无污染环保材料。目前,纳米材料在涂料中的应用已取得初步成效,在涂料中添加纳米材料可大大提高其粘结性、耐冲击性、柔韧性,改善耐老化性、耐腐蚀性等传统性能,此外,还可以根据需求调节涂料的自洁、抗静电、吸波隐身等功能。碳纳米管具备极高的机械强度、吸附能力及一定的导电能力等特性,将其应用于涂料领域,不仅能够极高涂层传统性能,还将为涂层带来新的功能,因此碳纳米管被认为是一种极具发展潜力的理想型纳米材料。

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2、迪爱生发布Vistaclear防雾涂层 生鲜食品包装再升级>>详情点击

DIC迪爱生发布Vistaclear防雾涂层,助力包装生产商解决透明、防雾、保鲜盒安全的包装难题,还生鲜食品一个高透、清晰、安全的包装!该产品可通过涂布机,干复机,凹版或柔版印刷等多种方式应用在各类透明薄膜上。该涂层具备卓越的防雾性能,获FDA认证,绿色环保,安全性高,可直接与食品接触。涂层优异的防水性能, 尤其适用于湿润食品的包装。在包装环节,涂层具有优秀的滑性稳定性和出色的透明性与清晰度。

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在加工工艺上,较传统防雾膜加工方式,加工成本更低。生产工艺灵活,适用凹版、柔版、干复机、涂布机。该产品可以可直接涂布在基膜上,无需单独加工,交货周期更灵活。另外,涂层兼具冷热防雾性能,出色的透明性,防雾效果优于传统防雾膜(防雾涂层的防雾效果长达7天)。

3、我国科学家开发可自我修复防冰涂料>>详情点击

天津大学化工学院张雷、杨静团队在Science合作期刊《Research》(IF=11.036)上发表了题为“Inhibition of Defect-Induced Ice Nucleation, Propagation, and Adhesion by Bioinspired Self-Healing Anti-Icing Coatings”的研究论文。首次系统地揭示了涂料表面机械损伤对涂料防除冰性能的影响机制,并提供了一种在低温下可自主自愈合的仿生防冰涂料。

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天津大学化工学院张雷课题组

4、北理工贺志远/UCLA贺曦敏《Applied Physics Reviews》综述:防除冰光热策略>>详情点击

以太阳能为基础的可再生能源转换和储存技术为解决能源短缺和向可持续社会过渡提供了巨大的希望。高效的收集和转化对优化太阳能的收获具有决定性的作用。光热转换已经成为最有效的太阳能转换技术,并引发了对除冰相关应用的兴趣激增。论文对广泛应用的光热转换材料和光热转换技术的机制进行了全面的回顾。此外,作者还关注高性能太阳能驱动光热材料的高效光捕获结构。最后,文章讨论了光热除冰系统的研究进展,并总结了提高其性能的未来挑战。本文为光热材料的分类和捕光结构的构建提供了合理的参考,为光热材料的防冰设计提供了有价值的见解。

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5、零能耗辐射制冷涂料——超双疏自清洁被动辐射制冷涂料>>详情点击

建筑物夏季空调制冷能耗约占全球总能耗的15%。直到2014年,斯坦福大学的研究人员利用昂贵复杂的纳米光子镀银辐射制冷器,从实验层面成功实现了阳光直射下表面温度低于环境气温的零能耗被动辐射制冷,为人类科学史上首次。如何将这种实验层面的技术应用于工业实践,并简化为易于生产和应用的材料,使大量建筑物减少夏季巨量空调制冷用电?中国建筑西南设计研究院自主研发的超双疏自清洁被动辐射制冷涂料实现了这个目标,这一突破性研究被《科技日报》、《央广网》、《人民网+》相继报道。

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6、研究人员开发新型“冷凝涂层”,每年可减少4.6亿吨二氧化碳排放>>详情点击

伊利诺伊大学的研究团队目前开发出了一种新型涂层,这种新型涂层着重为蒸汽冷凝器管道而设计,研究团队认为,若该涂层广泛推广,每年可减少 4.6 亿吨二氧化碳排放量。

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据悉,研究人员着手于提高冷凝涂层的传热效率,他们开发了一种由氟化类金刚石碳(F-DLC)制成的涂层,这是一种疏水材料。当蒸汽在涂层上凝结时,蒸汽将不再于涂层表面上形成一层“水薄膜”,而是更容易凝结成水滴。这有助于蒸汽更快输疏,让从而提升应用了该冷凝涂层的装置效率。

7、宣伟发布航空面漆CM0485115 解决复合材料导电难题>>详情点击

宣伟航空涂料(Sherwin Williams Aerospace Coatings)发布了一款航空航天导电涂料CM0485115,能够帮助在飞机在金属铝和复合材料的基材上获得到导电性能。该涂料在非导电基材表面可以形成电阻率从0.1到100000欧姆/平方米的防静电导电膜,帮助天线和天线罩消散静电,从而为非导电基底提供高导电性。该涂层设计具有优异的附着力,并提供优异的流体阻力。

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CM0485115导电涂料设计用于宣伟的面漆系统。使用1:1的混合比例,该产品易于混合和涂装。它与所有非静电喷涂设备兼容,可应用于预涂底漆的铝和复合材料基底上,以实现高导电性。

8、建筑隔音成热点 盘点中国隔音涂料的技术基础和市场机遇>>详情点击

伴随着诸多建材厂商在2023年密集发布隔音涂料产品,在推动隔音涂料标准的修订的同时,隔音建材正在成为建筑涂料中又一新的热门产品。

隔音涂料的减噪原理主要与阻尼材料有关。阻尼材料是具有内损耗、内摩控的材料。当内部构件的振动能量迅速传给涂贴在其上的阻尼材料时,会引起阻尼材料内部摩擦和相互错动,使振动能量有相当一部分变成热能而损耗掉。另外,阻尼材料可缩短内部构件被激励的振动时间。阻尼材料相当于减少了金属构件辐射噪声的总能量,从而达到控制隔音噪声的目的。

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另一方面,涂料成膜干燥后密度很大,通过减少透射的声波能量,从而起到吸音隔音的作用,阻尼材料还能减少共振传声,对目的物有缓释作用。

9、研究人员开发超疏水海洋涂层以防止微生物粘附>>详情点击

由哈佛大学John A. Paulson工程与应用科学学院(SEAS)、哈佛大学维斯生物工程研究所、埃尔朗根-纽伦堡大学和芬兰阿尔托大学领导的研究小组开发了一种具有稳定腹甲的超疏水表面,可以在水下持续数月。

该团队的总体策略是创建持久的水下超疏水表面,这种表面可以排斥血液,并大大减少或防止细菌和海洋生物(如藤壶和贻贝)的粘附,从而在生物医学和工业领域开辟了一系列应用。

10、中建八局四款新型高性能功能涂料在多个项目成功落地试用>>详情点击

中建八局工程研究院与三公司工程研究院联合研发的石墨烯-非晶复合防腐涂料、气凝胶保温隔热涂料、透明热阻隔节能涂料、石墨烯高性能防水涂料四款新型绿色功能涂料产品分别在三公司江苏阿里巴巴总部项目、中国移动长三角(南京)科创中心项目、G121地块项目完成现场试点应用。

11、Nano Shield 屋顶冷却涂料发布 可降低40%的空调消耗量>>详情点击

3月23日,位于美国休斯敦的材料科学初创公司NanoTech,发布了一款应用于商业屋顶的冷却涂料产品(Nano Shield cool roof coat)。根据美国媒体的报道,Nano Shield 的涂料冷却效果可以将建筑物的空调消耗量减少30-40%,可以显著的降低能源成本,成功抑制排放。

Nano Shield主要用于屋顶的防水夹层的涂装和保护,有效的延长屋顶的使用寿命。但与其他涂料不同的是,Nano Shield还可以阻止95%的热量通过屋顶表面向室内传导,将建筑物内部的温度降低30华氏度。

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NanoTech首席执行官Mike Francis 表示,冷却涂料的上市,将帮助终端用户使用上能够对气候条件产生适应的创新材料,冷却涂料不仅可以实现屋顶防护,而且还可以降低碳排放实现建筑物的可持续功能。NanoTech还将在未来几个月内,在绿色建筑领域中开发出多款适应气候条件的涂料产品。

12、达门造船加入联盟 携手阿克苏诺贝尔、飞利浦齐力开创防污新科技>>详情点击

阿克苏诺贝尔与飞利浦的合作迎来一名新伙伴——达门造船,三方将进一步开展合作、共同开发基于UV-C紫外线光技术的领先船舶污垢控制解决方案。

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该技术将UV-C LEDs(C类紫外线发光二极管)集成到涂层中,其发射出的光照足以全面防止生物污垢的积聚。该技术的小规模试验已取得成功,而此次达门造船的加入,将进一步带来在船舶集成等领域的重要专长,完美地补足了阿克苏诺贝尔在保护涂层与粘合方面的实际经验与飞利浦在紫外光LED设备应用方面的硬核能力。

13、索尔维推新型超高阻隔PVDC涂层解决方案>>详情点击

索尔维推出的Diofan®Ultra736是一种新型聚偏二氯乙烯(PVDC)液态涂层,具有超高的水蒸气阻隔性,可减少药用泡罩膜的碳足迹。作为水性分散体,Diofan®Ultra736符合直接药物接触的监管要求,并支持设计具有较薄涂层设计的可持续薄膜。

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凭借超高阻隔性能,Diofan®与现有的中高阻隔PVDC涂层相比,Ultra736可以减少涂层厚度,而不会影响功能。特别是,研究表明,对于双阻隔结构,Diofan®Ultra736能够将底层数量减半,同时提供相同的水蒸气阻隔能力。这种方法有助于将最终泡罩膜结构的总碳足迹减少13%。

UV、粉末涂料、卷钢涂料

1、KCC开发UV高折射涂料 将用于新一代手机外壳>>详情点击

全球应用材料化学企业KCC,在韩国内首次开发出适用于塑料(PET)的UV固化型高折射率涂层技术,并完成了专利申请。

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此次推出的技术利用自动滚涂设备在材料表面进行连续辊涂方式,速度较快,干燥时间短,生产效率更高,涂层薄且能够均匀涂装,可进行多种颜色设计,体现产品的高级感。目前市场上主要使用的技术是将金属或化合物进行加热、蒸发,从而使其蒸汽在物体表面形成薄膜。由于使用的设备昂贵,很难确保产品批量生产性,因此只适用于部分颜色产品,但此次开发的技术克服了这种局限性。

在干燥过程中,利用紫外光固化技术促进涂料的化学反应,在短时间内使涂膜固化,特别是在此过程中使用光催化剂将有机物分解成二氧化碳和水分,利用对人体无害、环保的二氧化钛(TiO2),确保了安全性。

2、迈图发布UV硬化涂料新品 超高固体分适用于车灯涂料>>详情点击

迈图集团发布硬化涂料新品 - SilFORT® UVHC8100,用于超高固体份的车灯用硬化涂层。迈图始终秉持着对人类和环境美好未来的承诺,早在2013年就已经开始了对超高固体分UV涂料的研究,现SilFORT UVHC8100已经完成了3年自然暴晒实验,同时也完成了与主流聚碳酸酯基材的ECE认可,可以直接应用于车灯行业。

UVHC8100物性表

施工工艺

热喷涂技术

粘度

250mPas

施工环境要求

20-28℃ & <70%RH

常温闪干条件

非必要

预热工艺

45-180秒到55-65℃

冷却

非必要

紫外固化条件

EIT PowerPuck UV-A:

>3000 mJ/cm2; 200+ mW/cm2

建议膜厚

8-16um

建议的渗透层厚度

>1um

有效期

2个月

3、贝格集团推出紫外线硬化的Beckry®UV以及通过电子束硬化的Beckry®EB两款卷材涂料>>详情点击

2023年贝格集团推出紫外线硬化的Beckry®UV以及通过电子束硬化的Beckry®EB两款卷材涂料。随后成功进行了首次针对卷材涂层技术的生命周期评估(LCA),为紫外线/电子束(UV/EB)固化技术的可持续性优势提供了有力的证据。与传统涂层技术相比,UV/EB固化技术显著降低了CO2排放,提高了资源利用效率,为卷材涂层行业的生态建设注入了强大的技术创新与发展动力。

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4、木材涂装UV光固化技术

中国林业科学研究院木材工业研究所研究员、博士生导师,木材涂料与涂装国家创新联盟理事长杨忠受邀在“第三届紫外LED国际会议暨长治LED产业发展推进大会”上作《UV LED 光固化技术在我国木材涂装领域的协同创新应用案例与问题》报告。

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报告主要包括UV-LED光固化在木材涂料与涂装领域的应用、协同创新应用案例以及存在问题与前景展望的三个部分。介绍了UV LED光固化技术在木材涂装领域速干、低能耗、无污染等方面的优势。LED光固化木器漆可以实现从源头减少VOCs和臭氧排放,同时在家具、装饰材料、软木产品、装饰纸产品、智能涂装等领域也可以实现优势互补、协同创新。重点分析了近年来UV LED光固化技术在推广过程中遇到的困境与实际生产问题。房地产行业不景气、疫情影响和设备升级成本高的经济问题,漆膜黄变、缺少产品标准与技术标准等问题,共同限制了LED光固化技术的应用和推广。杨忠理事长提出大家要积极推动国家有关部门、相关科研机构与企业的政策和资金支持、促进创新平台建设、完善长效保障机制、整合涂料整体产业链、营造协同创新的机制环境。报告重点以联盟牵头与联盟成员单位的合作项目为案例分享了UV LED技术在木材涂料与涂装产业的实际应用场景。

5、阿克苏诺贝尔推出电动汽车专用粉末涂料Resicoat® EV系列>>详情点击

年初,阿克苏诺贝尔推出了一系列新的Resicoat®EV电动汽车粉末涂料,以保护新一代电动汽车的电池系统和电气部件。

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电动汽车未来的成功取决于电池和相关系统的性能。然而,电池性能受其环境的影响很大,这就是为什么它需要保护,以确保车辆的性能和乘客的安全。粉末涂料可以通过提供电绝缘和防腐蚀保护来提高电池的性能。这意味着制造商可以延长电池寿命,并确保电池在更长时间内表现更好。

Resicoat®EV电动汽车系列开发的五个产品系列中的每一个都经过专门创新,以提高未来电动汽车的安全性能和驾驶性能。它们具有卓越的电绝缘性能和增强的热管理性能,有助于保护电池系统、电机和蓄电单元。

6、艾勒可丨以持续的技术创新开创和引领定制家居行业MDF静电粉末涂装>>详情点击

艾勒可围绕特种粉末核心技术进行产业布局的过程中,持续不断地在涂装设备、粉末涂料、涂装工艺进行组合技术创新,不断突破MDF静电粉末最低固化温度,从130℃到110℃,再到95℃的全球最低固化温度;从砂纹到高光、哑光、超流平肤感,不断丰富涂层的表面效果;从纯色到木纹、石纹转印,到有肌理感的木皮效果;从MDF基材到刨花板、多层板、水泥硅酸钙板、碳纤维、竹炭板;从纯电到气电混合加热;从单粉房到双粉房积放链;从批量标准化到RFID跟踪的完全定制化。

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正是因为这样不断地技术和工艺的突破,艾勒可实现了MDF静电粉末涂装的最低固化温度——95℃,达成了业内领先的一次喷涂良品率——平板98%/造型95%以上,同时综合涂装能耗比纯电模式节省40%,并拥有行业内最为丰富的表面效果组合——砂纹/高光/哑光/肤感/转印/肌理效果。

7、攀钢首次采用氟碳卷钢涂料 120吨钢卷合格下线>>详情点击

7月5日,攀钢钒板材厂生产的120吨氟碳彩涂钢卷成功下线。经检验,产品表面质量和性能达到客户定制要求,标志着该厂具备氟碳涂料彩涂卷批量生产能力,实现了供货品种拓展和效益增值。

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据了解,彩涂钢卷属于高附加值产品,是效益品种之一,在西南和华南区域市场备受用户青睐。随着市场需求的不断变化,以氟碳涂料为覆膜的彩涂钢因良好的抗紫外线、抗高温、抗酸碱等性能特点成为市场“新宠”, 价格远高于同规格普通聚酯涂料彩涂板。

有毒材料替代

1、耐腐蚀镍合金涂层替代有毒镀铬>>详情点击

镀铬层已用于塑料瓶装行业,以提高压铸部件的使用寿命。然而,镀铬是一种有毒工艺,所有镀铬工业工作场所都必须遵守有毒六价铬及其所有化合物的严格标准允许接触限值 (PEL)。

印度政府科学技术部(DST)自主研发中心国际粉末冶金与新材料高级研究中心(ARCI)工程涂层中心的科学家们开发了一种实验室规模的工艺,以沉积新型纳米结构镍合金涂层。

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该工艺采用脉冲电流电镀,对环境无害,产能高。与用于镀铬的传统直流电相比,由ARCI的Nitin P. Wasekar 博士领导的研究小组使用持续时间为几毫秒的脉冲形式的电流进行电镀。

2、高能效低占比 气凝胶替代传统保温材料市场有望达52亿>>详情点击

开源证券研报显示,2025年我国建筑节能对气凝胶制品的需求量有望增长至2600万平方米,市场规模达将高达57.20亿元;而气凝胶制品在千亿级的建筑保温赛道替代空间广阔。

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传统的建筑保温材料是千亿级市场,气凝胶制品凭借优异的性能、轻薄的结构有望加速替代。在办公室、洁净室、冷库、工厂、家庭取暖制冷等场合,日常需要耗费大量电能来维持建筑内特定的温度,使之达到相应的使用条件。因此在建筑的内外墙使用保温隔热材料,可减少建筑内部空间与外界温差而造成的能量损失,有利于节能、降耗。

3、免PFAS限制 聚氟乙烯PVF实现高性能卷材涂料的可持续发展>>详情点击

聚氟乙烯(PVF)是一种高度稳定和耐用的聚合物聚合物,被应用于在对化学腐蚀、风化和水解要求极高的苛刻应用环境中。PVF最初由杜邦公司以商品名Tedlar®进行商业化,已经在各种应用中使用了60多年,这种树脂在可以在最恶劣的环境中提高最高水平的表面防护。

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Tedlar®PVF可以被用作涂料树脂或薄膜材料上。 PVF薄膜最重要的应用之一是在建筑物和工程施工中,当其被层压后,可以为建筑物的内外表面提供的高持久的美观装饰和高性能的表面防护。尽管建筑暴露在紫外线、雨水、风、潮湿、涂鸦、化学品、清洁剂和消毒剂、鸟粪、污染以及各种其他环境和破坏下,但该薄膜能使用户确保几十年来外观保持在新涂装的效果下。

4、替代PFAS再进一步 德国研发出PLASLON不粘涂料>>详情点击

多年来,无论是平底锅、餐具还是包装材料的涂层,都可以看到过氟和聚氟(PFAS)材料被应用于以上产品的涂料之中。  由于这些物质对人类和环境存在风险, PFAS的应用将面临着限制甚至禁止使用。

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因此,对许多公司来说,找到PFAS的替代产品至关重要。根据慧正资讯的了解, 德国不莱梅夫朗霍费制造与材料研究所(  Fraunhofer IFAM)专门从事无氟涂料,并开发出PLASLON技术,这是一种不含PFAS的不粘涂料,符合所需的性能要求,可以立即取代现有技术。

5、《柳叶刀》刊文氟碳致癌 PFAS的材料替代成为研发热点 >>详情点击

10月24日,美国西奈山伊坎医学院的研究人员在国际顶级医学期刊《柳叶刀》子刊" eBioMedicine "上发表了一篇题为" Per-and polyfluoroalkyl substances (PFAS) exposure and thyroi d cancer risk "的研究论文。该研究显示,不粘锅、化妆品中的PFAS,与增加甲状 腺癌发病风险有关。直链全氟辛烷磺酸(n-PFOS)浓度每增加一个四分位数,甲状 腺癌诊断率增加56%。

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寻找PFAS的替代方案愈发紧迫。庆幸的是,部分化工企业已成功迈出这一步。

亨斯迈纺织染化事业部推出无氟耐久防水剂产品PHOBOTEX®-ACE;德国不莱梅夫朗霍费制造与材料研究所开发了一种无PFAS的替代品PLASLON不粘涂料;三菱化学集团开发出既不含PFAS又具有高阻燃性的高附加值聚碳酸酯树脂“XANTAR™ XF系列”;科莱恩推出不含PFAS的新型Ceridust®8170 M粉末涂料纹理剂;迪爱生(DIC)发布了不含有机氟化合物PFAS的表面活性剂产品。

值得一提的是,杜邦与立邦正联手采用PVF技术替代传统氟碳体系。在刚刚结束的台北建筑展上,杜邦与立邦推出PVF涂料解决方案,该涂料专为建筑外部(包括暴露在恶劣环境中的建筑外部)而设计,为各种外部和内部金属应用提供耐用的饰面。

随着人们对美好生活需求的提升,对于建筑外观和内部装饰的要求也越来越高,这为涂料行业提供了广阔的市场空间。同时,随着新能源汽车市场的快速发展,对于高性能、环保的汽车涂料的需求也在不断增长。此外,电子和航空航天领域对于高性能、高附加值的涂料的需求也在逐年增加。

展望未来,随着科技的不断发展以及市场需求的变化,涂料行业将继续保持创新和发展的态势。智能涂料、生物基涂料、数字涂料等新兴技术的应用将进一步推动涂料行业的发展。同时,随着环保意识的不断提高,对于环保、可持续的涂料产品的需求也将持续增长。投资者可以关注行业龙头企业的发展动态,以及新兴技术和产品的发展趋势,以把握市场的机遇和挑战。

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