陶瓷基復(fù)合材料發(fā)展前景大 2022陶瓷基復(fù)合材料發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢分析

• 2022年1月10日 WuYaNan來源：互聯(lián)網(wǎng) 1335 87
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陶瓷基復(fù)合材料可應(yīng)用在航空發(fā)動機、航天發(fā)動機、飛行器防熱結(jié)構(gòu)、太空輕質(zhì)結(jié)構(gòu)、剎車制動、核能、光伏電子等多個領(lǐng)域，當前主要應(yīng)用在航空航天領(lǐng)域，生產(chǎn)發(fā)動機燃燒室內(nèi)襯、噴口導(dǎo)流葉片等產(chǎn)品。

陶瓷基復(fù)合材料發(fā)展前景大 2022陶瓷基復(fù)合材料發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢分析

近日，國產(chǎn)航空發(fā)動機就傳來好消息。西北工業(yè)大學(xué)研制的國產(chǎn)陶瓷基復(fù)合材料整體渦輪盤成功完成首次空中驗證。一般認為當發(fā)動機推得比達到或者超過15的時候，就需要采用陶瓷基復(fù)合材料這樣的先進材料確保發(fā)動機性能達標。陶瓷基復(fù)合材料是未來航空發(fā)動機最有前景的材料之一，是提高航空發(fā)動機性能的關(guān)鍵材料。

陶瓷基復(fù)合材料(CMC)指的是在SiC陶瓷基體中引入SiC纖維形成的增強材料，其彌補了陶瓷材料的缺陷，具有耐高溫、抗氧化、耐腐蝕、抗沖擊等性能，目前市場中應(yīng)用需求較高的陶瓷基復(fù)合材料主要有碳化硅纖維增強碳化硅陶瓷基(SiC/SiC)和碳纖維增強碳化硅陶瓷基(C/SiC)復(fù)合材料，其中前者應(yīng)用更為廣泛。利用陶瓷基復(fù)合材料制成的高溫渦輪可以提高渦輪前溫度，增加發(fā)動機推力。由于燃料室溫度更度，燃料燃料更加充分，能量施放更多，也有利于降低油耗。

陶瓷基復(fù)合材料可應(yīng)用在航空發(fā)動機、航天發(fā)動機、飛行器防熱結(jié)構(gòu)、太空輕質(zhì)結(jié)構(gòu)、剎車制動、核能、光伏電子等多個領(lǐng)域，當前主要應(yīng)用在航空航天領(lǐng)域，生產(chǎn)發(fā)動機燃燒室內(nèi)襯、噴口導(dǎo)流葉片等產(chǎn)品。

《第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要(草案)》發(fā)布，有兩個重點：一個是軍備列裝換代加速，一個是關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)突破。軍工新材料在近三年的業(yè)績增速可以得出，新材料、信息化、航空三個細分領(lǐng)域增長最快。

軍工新材料是新一代武器裝備的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是軍用高技術(shù)的重要組成部分。軍工材料種類較多，包括高強鋼、鈦合金、高溫合金等金屬材料以及碳纖維復(fù)合材料、石英纖維、無機碳材料等非金屬材料，根據(jù)國家發(fā)改委印發(fā)的《增強制造業(yè)核心競爭力三年行動計劃(2018-2020年)》顯示，鈦合金、碳纖維復(fù)合材料和高溫合金三個品種入選軍工新材料。

航空發(fā)動機技術(shù)人員認為發(fā)動機渦輪前溫度提高100度，發(fā)動機推力可以提高20%左右，可以說效果顯著。根據(jù)業(yè)內(nèi)人士預(yù)測，第6代戰(zhàn)斗機采用的高推重比發(fā)動機渦輪前溫度將會突破2000度，這樣就對高溫渦輪提出了更高的要求。制造耐溫度能力更強、重量更輕、使用壽命更高的高溫渦輪就成為第6戰(zhàn)斗機發(fā)動機瓶頸，而陶瓷基復(fù)合材料就是制造這種高溫渦輪的關(guān)鍵材料。

“十四五”期間，隨著軍費支出水平提升，以及國家對武器裝備更新的重視度提升，武器裝備升級將是大勢所趨，軍工新材料作為新一代武器裝備的物質(zhì)基礎(chǔ)，其市場需求也將不斷釋放。目現(xiàn)代航空發(fā)動機是集機械、材料、空氣動力、電子等領(lǐng)域技術(shù)于一身的技術(shù)密集型產(chǎn)品，需要長期艱苦攻關(guān)。前陶瓷基復(fù)合材料已經(jīng)在現(xiàn)代航空發(fā)動機上得到運用，主要集中在密封和隔熱領(lǐng)域，正在向核心機擴展。

在全球中，美國和日本等國家在陶瓷基復(fù)合材料領(lǐng)域布局時間較早，擁有技術(shù)優(yōu)勢，產(chǎn)品成熟度較高。美國GE、法國SNECMA公司等均在該領(lǐng)域具有競爭優(yōu)勢。我國在陶瓷基復(fù)合材料研究方面起步較晚，目前研究多以校企合作和企業(yè)合作進行，主要有航天材料及工藝研究所、國防科技大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、北京航空材料研究院等?？傮w來看，我國陶瓷基復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)化和應(yīng)用方面較發(fā)達國家存在明顯差距，未來國內(nèi)陶瓷復(fù)合材料市場發(fā)展?jié)摿薮蟆?/strong>

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