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塑性陶瓷在航空航天领域拥有潜在应用价值 我国研究取得新进展

2025-06-07 16:31      责任编辑:杨光    来源:www.newsijie.com    点击:
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        塑性陶瓷,指在室温条件下能够发生显著塑性变形而不破裂的先进陶瓷材料。塑性陶瓷具备耐高温、强度高、可加工性好、密度低等优势,在航空航天、先进制造以及能源化工等领域拥有潜在应用价值。

        塑性陶瓷通常以多晶陶瓷为基材制成,包括氮化硅(Si3N4)、氧化铝(Al2O3)、钆铝酸盐(GdAlO3)、氮化硼(BN)等。氮化硅陶瓷可基于相变滑移实现塑性变形,其压缩强度为高强度钢的5倍。氮化硅制备方法包括‌热分解法‌、‌溶胶-凝胶法、硅粉直接氮化法‌以及化学气相沉积法等。受益于技术成熟度提升,我国氮化硅产量有所增长,这将为塑性陶瓷行业发展奠定良好基础。‌

        根据新思界产业研究中心发布的《2025-2030年中国塑性陶瓷行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,塑性陶瓷克服了传统陶瓷存在的脆性问题,适用于高温环境中。在航空航天领域,塑性陶瓷具备轻量化、耐高温等优势,可用于制造航空发动机叶片等热端部件。近年来,随着技术进步以及应用需求增长,我国航空航天产业发展速度不断加快。2025年6月4日,我国国产大飞机C919执飞广州—南阳航线,首次完成支线机场商业化航行。在此背景下,塑性陶瓷行业发展将迎来机遇。

        全球已布局塑性陶瓷行业研发赛道的企业及科研机构包括美国普渡大学、美国加州大学伯克利分校、德国萨尔大学、日本国立材料研究所、日本宇部兴产株式会社等。在本土方面,与海外发达国家相比,我国塑性陶瓷行业起步较晚,但发展势头迅猛,已有多家科研机构在其增韧和增塑方面取得新突破。

        2024年6月,北京科技大学新金属材料国家重点实验室陈克新研究员团队与北京工业大学、甬江实验室以及香港大学科研团队合作,基于“借位错”策略,通过在金属和陶瓷之间设计共格界面,成功实现陶瓷室温大变形拉伸塑性。未来伴随研究深入,我国塑性陶瓷行业发展速度将不断加快。

        新思界行业分析人士表示,塑性陶瓷作为一种先进陶瓷材料,性能优异,在航空航天领域拥有巨大应用潜力。未来伴随我国国产大飞机行业景气度提升,塑性陶瓷市场需求有望增长。目前,我国企业及相关科研机构正在加大对于塑性陶瓷的研究,未来随着技术成熟度提升,其产业化进程有望加快。
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