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SiC/SiC陶瓷基复合材料在航空航天领域前景广阔 我国企业实力亟需提升

2021-04-09 18:52      责任编辑:周圆    来源:www.newsijie.com    点击:
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SiC/SiC陶瓷基复合材料在航空航天领域前景广阔 我国企业实力亟需提升

  碳陶复合材料主要包括C/SiC陶瓷基复合材料、SiC/SiC陶瓷基复合材料两种。SiC/SiC陶瓷基复合材料,即碳化硅纤维增强陶瓷基复合材料,是以碳化硅陶瓷为连续基体,以碳化硅纤维作为增强骨架,复合制成的一种新型材料。与C/SiC陶瓷基复合材料相比,SiC/SiC陶瓷基复合材料综合性能更为优异。
 
  碳化硅陶瓷强度高、硬度高、耐高温、抗氧化、抗腐蚀,可替代高温合金用于航空发动机制造中,但其脆性大,抗冲击性能弱,易折断开裂,因此应用受到限制。与碳化硅纤维复合之后,SiC/SiC陶瓷基复合材料既具有碳化硅陶瓷的优异性能,同时也具备了碳化硅纤维的高韧性特点,其抗冲击、抗开裂性能得到大幅提升,在航空航天领域具有广阔应用前景。
 
  根据新思界产业研究中心发布的《2021-2025年SiC/SiC陶瓷基复合材料行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示,与C/SiC陶瓷基复合材料相比,SiC/SiC陶瓷基复合材料抗氧化性更优,在航空发动机等需要承受极高温度的零部件领域更具应用价值。SiC/SiC陶瓷基复合材料在航空航天领域可用于制造发动机燃烧室内衬、发动机尾喷管、涡轮叶片、涡轮罩环、机翼前缘等零部件。
 
  20世纪80年代,SiC/SiC陶瓷基复合材料首先在法国被研发问世,之后美国、日本等国相继进入布局,制造技术逐渐成熟。由于SiC/SiC陶瓷基复合材料技术壁垒高,现阶段全球具有量产能力的企业数量较少,主要是美国GE公司、美国普惠公司、英国罗罗公司等。其中,美国GE公司与法国SNECMA合资成立的CFM公司,生产的喷气发动机可为波音与空客提供配套服务。
 
  SiC/SiC陶瓷基复合材料制备工艺主要包括聚合物浸渍裂解法(PIP)、化学气相渗透法(CVI)、反应浸渗法(RI)等。随着航空航天技术不断进步,市场对SiC/SiC陶瓷基复合材料性能要求不断提升,高性能SiC/SiC陶瓷基复合材料研发仍在持续深入。现阶段,我国已经突破SiC/SiC陶瓷基复合材料关键技术,具备量产能力,但产量与质量方面与欧美相比仍存在差距。
 
  新思界行业分析人士表示,我国正在由制造大国向制造强国方向转型,高技术产业发展速度加快,高性能新材料需求不断上升,特别是随着我国军用飞机更新迭代速度加快、民用大飞机进入商业化量产阶段,我国市场对SiC/SiC陶瓷基复合材料的需求将不断上升。为配套下游产业发展,我国SiC/SiC陶瓷基复合材料行业在生产能力与生产技术方面必须不断提升。
 
关键字: 碳化硅纤维 碳陶复合材料