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陶瓷基复合材料技术瓶颈待突破 航空领域应用深入

2019-11-21 18:10      责任编辑:周圆    来源:www.btmay.com    点击: 次
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陶瓷基复合材料技术瓶颈待突破 航空领域应用深入

  陶瓷基复合材料是以陶瓷为基体与各种纤维复合制成的高新材料。陶瓷基复合材料具有强度高、密度低、韧性好、耐磨、耐高温、耐腐蚀等优异特性,被广泛应用于切削工具、航空、航天、军工等高科技产业领域,是重要的高新技术材料。随着全球高科技产业蓬勃发展,陶瓷基复合材料应用不断深入,需求不断增长。
 
  陶瓷材料具有硬度高、重量轻、耐高温、耐腐蚀等特性,但同时也具有脆性大的缺点,会产生裂纹甚至断裂,对产品性能造成极大影响。加入纤维材料制成的陶瓷基复合材料,其韧性得到大幅提高,下游应用范围迅速扩大,特别是在航空领域应用需求不断上升。现阶段,应用较为广泛的陶瓷基复合材料主要是碳化硅陶瓷基复合材料,在航空发动机领域应用广泛。
 
  提高涡轮进口温度可以提升航空发动机的推重比和降低燃料消耗。20世纪以来,航空发动机主要应用材料是高温合金,随着技术不断进步,高温合金的耐高温潜力已被挖掘到极限,采用新型材料成为航空制造业关注的重点。陶瓷基复合材料耐高温,且强度高、重量轻,具有良好的抗氧化和耐腐蚀性能,成为航空发动机中替代高温合金的重要材料,需求不断上升。
 
  陶瓷基复合材料行业在研发、生产工艺、资本投入等方面具有高壁垒性,在全球市场中,日本、美国以及西欧少数国家在陶瓷基复合材料领域处于领先地位,在航空领域应用研究较为先进的企业主要有美国GE、英国罗•罗、美国普•惠。与发达国家相比,我国陶瓷基复合材料行业发展较为落后,以碳化硅陶瓷基复合材料为例,国际先进水平发展到第三代,而我国仅具有第二代产品量产能力,差距较大。
 
  根据新思界产业研究中心发布的《2019-2023年中国陶瓷基复合材料行业市场盈利预测及投资前景咨询报告》显示,在空客与波音两大民用飞机巨头产品中,陶瓷基复合材料应用占比较大。受技术水平限制,我国军用飞机以及国产民用飞机中,陶瓷基复合材料应用占比低。我国军用飞机技术不断进步,民用飞机进入量产阶段,对高新材料的需求将不断上升,陶瓷基复合材料拥有巨大发展潜力,行业需在关键技术领域实现突破,打破国外垄断。
 
  新思界行业分析人士表示,陶瓷基复合材料是重要的高新技术材料,主要应用于高科技产业领域,陶瓷基复合材料的应用在一定程度上可以反映出国家航空、航天、军工等高科技产业发展水平。与国际先进水平相比,我国陶瓷基复合材料研发及生产相对落后,并且在原材料碳化硅纤维方面也存在技术差距,未来行业发展面临挑战。
 

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