【聚焦】SiCf/SiC复合材料是新一代航空发动机关键材料市场发展潜力巨大

2023-08-28 13:56

而SiCf/SiC复合材料作为承温性能、灵活性能、高温下持久强度均高于高温合金的新型叶片材料，未来随着技术不断升级，其有望实现对高温合金的加速替代，行业存在广阔发展前景。

SiCf/SiC复合材料，全称为碳化硅纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料，是指将碳化硅纤维增强体引入至碳化硅陶瓷基体中形成的复合材料。SiCf/SiC复合材料生产方法主要有聚合物浸渍裂解法（PIP）、化学气相渗透法（CVI）、反应熔渗烧结法（RI）等。其中RI法是SiCf/SiC复合材料最具发展前景的生产方法，有着生产成本低、周期短、材料气孔率低等优点。

SiCf/SiC复合材料是高性能陶瓷基复合材料（CMC）的一种，其在保留碳化硅陶瓷高强度与良好耐高温特性的基础上，还有高比刚度、低密度、高持久强度与优异的高温力学性能、抗氧化性能、抗辐照性能、耐腐蚀性能等特性，在航空航天、核能等领域有着广阔的应用前景，特别是航空发动机的涡轮叶片、喷口导流叶片、燃烧室内衬、尾喷管以及核燃料的包壳管等部件。

根据新思界产业研究中心发布的《2023-2028年SiCf/SiC复合材料行业市场深度调研及投资前景预测分析报告》显示，涡轮叶片是航空发动机的关键部件之一，目前主要由高温合金制备而成，2022年全球用于涡轮叶片中的高温合金市场规模已超120亿美元。而SiCf/SiC复合材料作为承温性能、灵活性能、高温下持久强度均高于高温合金的新型叶片材料，未来随着技术不断升级，其有望实现对高温合金的加速替代，行业存在广阔发展前景。

作为一类极具发展前途的航空发动机热端部件材料，SiCf/SiC复合材料成为国内外企业及机构研发的热点领域。在20世纪80年代时期，法国SNECMA就已成功研制出SiC/SiC复合材料，用于航空发动机尾喷管部位，此后随着各国研发力度持续加大，美国、日本等发达国家也成功研发出SiCf/SiC复合材料产品，并在近50年发展下，该材料已实现工业化生产，成为新一代航空发动机的典型材料。

而在20世纪80年代的同时期内，我国对SiCf/SiC复合材料构件的研究尚处于初步阶段，行业起步时间较晚。经过近些年发展，我国已具备SiCf/SiC复合材料批量生产能力，但在生产技术、产品性能、生产规模生产方面与国际先进企业相比还有一定差距，未来本土企业还需持续加大研发力度。

新思界行业分析人士表示，目前国内布局SiCf/SiC复合材料研发与生产领域的机构及企业主要有中国航发沈阳黎明航空发动机、沈阳航空航天大学、北京航空航天大学、西北工业大学、中国航发动力股份、中核北方核燃料元件、湖南泽睿新材料、苏州宏久航空防热材料科技、成都天翔动力技术研究院等。

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