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陶瓷基復合材料技術瓶頸待突破 航空領域應用深入

2019-11-21 18:10      責任編輯:周圓    來源:www.btmay.com    點擊: 次
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陶瓷基復合材料技術瓶頸待突破 航空領域應用深入

  陶瓷基復合材料是以陶瓷為基體與各種纖維復合制成的高新材料。陶瓷基復合材料具有強度高、密度低、韌性好、耐磨、耐高溫、耐腐蝕等優異特性,被廣泛應用于切削工具、航空、航天、軍工等高科技產業領域,是重要的高新技術材料。隨著全球高科技產業蓬勃發展,陶瓷基復合材料應用不斷深入,需求不斷增長。
 
  陶瓷材料具有硬度高、重量輕、耐高溫、耐腐蝕等特性,但同時也具有脆性大的缺點,會產生裂紋甚至斷裂,對產品性能造成極大影響。加入纖維材料制成的陶瓷基復合材料,其韌性得到大幅提高,下游應用范圍迅速擴大,特別是在航空領域應用需求不斷上升。現階段,應用較為廣泛的陶瓷基復合材料主要是碳化硅陶瓷基復合材料,在航空發動機領域應用廣泛。
 
  提高渦輪進口溫度可以提升航空發動機的推重比和降低燃料消耗。20世紀以來,航空發動機主要應用材料是高溫合金,隨著技術不斷進步,高溫合金的耐高溫潛力已被挖掘到極限,采用新型材料成為航空制造業關注的重點。陶瓷基復合材料耐高溫,且強度高、重量輕,具有良好的抗氧化和耐腐蝕性能,成為航空發動機中替代高溫合金的重要材料,需求不斷上升。
 
  陶瓷基復合材料行業在研發、生產工藝、資本投入等方面具有高壁壘性,在全球市場中,日本、美國以及西歐少數國家在陶瓷基復合材料領域處于領先地位,在航空領域應用研究較為先進的企業主要有美國GE、英國羅•羅、美國普•惠。與發達國家相比,我國陶瓷基復合材料行業發展較為落后,以碳化硅陶瓷基復合材料為例,國際先進水平發展到第三代,而我國僅具有第二代產品量產能力,差距較大。
 
  根據新思界產業研究中心發布的《2019-2023年中國陶瓷基復合材料行業市場盈利預測及投資前景咨詢報告》顯示,在空客與波音兩大民用飛機巨頭產品中,陶瓷基復合材料應用占比較大。受技術水平限制,我國軍用飛機以及國產民用飛機中,陶瓷基復合材料應用占比低。我國軍用飛機技術不斷進步,民用飛機進入量產階段,對高新材料的需求將不斷上升,陶瓷基復合材料擁有巨大發展潛力,行業需在關鍵技術領域實現突破,打破國外壟斷。
 
  新思界行業分析人士表示,陶瓷基復合材料是重要的高新技術材料,主要應用于高科技產業領域,陶瓷基復合材料的應用在一定程度上可以反映出國家航空、航天、軍工等高科技產業發展水平。與國際先進水平相比,我國陶瓷基復合材料研發及生產相對落后,并且在原材料碳化硅纖維方面也存在技術差距,未來行業發展面臨挑戰。