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碳化锆陶瓷前驱体可制备耐高温陶瓷材料 下游包括航空航天、核工业

2026-02-03 17:32      责任编辑:周圆    来源:www.newsijie.com    点击:

碳化锆陶瓷前驱体可制备耐高温陶瓷材料 下游包括航空航天、核工业

  碳化锆陶瓷前驱体,是以锆(Zr)、碳(C)为核心组成元素的超高温陶瓷前驱体,是介于初始锆源、碳源原料与目标碳化锆陶瓷之间的中间态物质,可以通过高温裂解等工艺转化为碳化锆陶瓷,也可以用作碳化锆陶瓷基复合材料的基体。
 
  超高温陶瓷,在高温条件下以及反应气氛中能够稳定物理化学性质的陶瓷材料。碳化锆陶瓷是超高温陶瓷产品之一,其以碳化锆(ZrC)为主晶相,立方晶格,具有硬度高、熔点高(3540℃)、热膨胀系数低、耐烧蚀等特点,在高温下仍能够保持良好的力学性能、抗氧化烧蚀性能。
 
  根据新思界产业研究中心发布的《2026-2030年全球及中国碳化锆陶瓷前驱体可行业研究及十五五规划分析报告》显示,碳化锆陶瓷前驱体制备可以采用溶胶-凝胶法、聚合物前驱体法、有机-无机杂化法等工艺,聚合物前驱体法又包括金属有机聚合物法、金属杂化聚合物法等。其中,金属杂化聚合物法制备得到的碳化锆陶瓷前驱体稳定性好,且产率高,是主要制备方法,产品主要用于超高温陶瓷基复合材料生产中。
 
  碳化锆陶瓷脆性大、断裂韧性低、抗热震性差,为避免这一缺点,以碳化锆陶瓷前驱体为基体,以连续纤维为增强体,采用前驱体浸渍裂解法(PIP)可以制备得到超高温碳化锆陶瓷基复合材料,产品的韧性得到明显提升。前驱体浸渍裂解法(PIP)制备碳化锆陶瓷基复合材料具有工艺简单、前驱体分子可设计、纤维损伤小、产品成分均匀等特点。
 
  碳化锆陶瓷前驱体可以应用在航空航天、核工业等对材料综合性能要求严苛的场景中。在航空航天领域,碳化锆陶瓷前驱体可用于飞行器热防护部件例如鼻锥、机翼前缘、发动机热端等制造方面;在核工业中,凭借中子吸收截面小优点,碳化锆陶瓷前驱体可用作核反应堆包覆材料。
 
  新思界行业分析人士表示,我国航空航天产业发展迅速,军用飞机迭代速度加快、运载火箭发射量不断增多、战略导弹速度快速提升,拉动高强度、耐烧蚀材料需求不断提高。根据中国核能行业协会数据,截至2025年6月30日,我国运行核电机组共58台(不含台湾地区),装机容量为61007.74MWe(额定装机容量)。碳化锆陶瓷凭借优异的综合性能在这些领域应用受到关注,在此背景下,碳化锆陶瓷前驱体拥有广阔市场前景。
 
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