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受国家十四五科技创新政策支持 CMC–SiC复合材料行业迎来发展良机

2021-09-29 20:55      责任编辑:林梓一    来源:www.newsijie.com    点击:
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受国家十四五科技创新政策支持 CMC–SiC复合材料行业迎来发展良机

  碳化硅陶瓷基复合材料(SiC ceramic matrix composites,CMC-SiC)是一种兼具金属材料、陶瓷材料、碳材料性能优点(如轻质、耐高温、冷却少)的热结构功能一体化的新型材料,是纳入“十四五”产业科技创新相关发展规划的耐高温结构材料之一,属于十四五期间重点攻克的“卡脖子”品种。

  碳化硅陶瓷基复合材料主要应用于航空航天、军事及交通领域,目前市场上已开发出的CMC–SiC复合材料包括Cf/SiC CMC复合材料(碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料)和SiCf/SiC CMC复合材料(碳化硅纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料)两种类型,其中,SiCf/SiC CMC复合材料被国内外普遍认定为航空发动机热端部件如航空发动机燃烧室、喷管、涡轮领域最终会应用的材料。

  根据新思界产业研究中心发布的《2021年全球及中国CMC–SiC复合材料产业深度研究报告》显示,由于CMC–SiC复合材料各向异性显著、均匀性差、硬度高、加工难度大、加工成本高,目前国内虽在其制备技术方面取得显著突破,并达到国际先进水平,但在CMC–SiC构件考核验证和工程化应用方面仍处于起步阶段。

  而在国外,以欧美为代表的航空发达国家则由于研究起步早、技术成熟度相对较高,早已实现CMC–SiC航空构件产业化应用,如M88-2、F100、F119、F136、EJ200等多种型号的航空发动机的喷管调节片或密封片、喷管内外壁板上。

  从国内从事CMC–SiC复合材料及CMC–SiC结构件研制的高校及科研院所来看,以航空工业复合材料中心、北京航空材料研究院、航天材料及工艺研究所、西北工业大学、国防科学技术大学等有航空航天先进复合材料及结构件研发基础和技术经验积累的院所和高校是主要的参与单位,并构成我国CMC–SiC复合材料核心研发力量。未来在国家“十四五”科技创新规划的推动下,预计会有更多科研院所和高等院校参与CMC–SiC复合材料相关的研究。

  新思界产业分析人士表示,CMC–SiC复合材料质轻、耐高温、可提高航空构件强度和使用温度、可实现航空发动机热端部件结构减重、提高航空发动机推重比,同时,还具有材料结构一体化和多尺度特征,可优化航空发动机多个结构单元,属于重大关键技术领域,是国家政策重点支持和鼓励的行业之一,未来在航空航天产业基础高级化、产业链现代化发展的背景下,CMC–SiC复合材料行业将迎来快速发展的良机。
关键字: CMC–SiC复合材料 碳化硅陶瓷基复合材料 SiCf/SiC CMC