2025年5月,中国科学院宁波材料技术与工程研究所推出一种高结晶连续碳化硅纤维——NIMTE-S13,该材料的微晶尺寸大于40nm,拉伸模量为440GPa,平均拉伸强度达到2.4GPa,未来有望应用于极端环境中。随着研究不断深入,我国连续碳化硅纤维行业发展速度有所加快。
连续碳化硅纤维,又称连续SiC纤维,指以碳和硅为主要成分,纤维长度超过500米的高性能陶瓷纤维。连续碳化硅纤维具备耐高温、抗氧化、耐腐蚀、抗蠕变、耐高温等优势,在航空航天、国防军工以及核工业等领域拥有潜在应用价值。
连续碳化硅纤维制备方法包括化学气相沉积法(CVD)、先驱体转化法(PIP)以及化学气相反应法(CVR)等。先驱体转化法通常以聚碳硅烷(PCS)作为先驱体,先加入有机溶剂配制出浸渍浆料,再经过熔融纺丝、不熔化处理以及高温烧结等流程制得成品,该法已实现工业化生产。
根据新思界产业研究中心发布的《
中国连续碳化硅纤维(连续SiC纤维)产业发展及“十五五规划”建议报告》显示,连续碳化硅纤维在众多领域拥有潜在应用价值,主要包括航空航天、国防军工以及核工业等领域。在航空航天领域,连续碳化硅纤维具备耐高温优势,可用于飞行器热防护系统中;在国防军工领域,其可用于制造导弹部件、雷达天线罩以及隐身材料;在核工业领域,其可用于制造核反应堆包壳管。
在行业发展初期,欧美以及日本等国长期占据连续碳化硅纤维市场主导地位,代表企业包括日本碳素、日本宇部兴产、美国Dow Corning、德国拜耳等。宇部兴产为全球较早采用先驱体转化法制备连续碳化硅纤维的企业,已开发出半导体级以及耐热级等多种产品。
在本土方面,随着国家政策支持以及技术进步,我国连续碳化硅纤维市场国产化进程不断加快。苏州赛菲、众兴新材、立亚新材、火炬电子以及泽睿新材料等为我国连续碳化硅纤维主要生产商。众兴新材掌握第二代和第三代连续碳化硅纤维核心制备技术,已建成10吨第二代连续碳化硅纤维生产线。
新思界
行业分析人士表示,连续碳化硅纤维作为一种高性能陶瓷纤维,在众多领域拥有巨大应用潜力。近年来,我国企业不断加大对于连续碳化硅纤维的研发投入力度,带动其国产产品市场占比不断提升。未来随着技术成熟度提高,我国连续碳化硅纤维产能将进一步扩张。
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