碳化硅產業(yè)龍頭股蓬勃發(fā)展，國內具備較大工業(yè)化空間碳化硅纖維具有高溫耐氧化性、高硬度、高強度、高熱穩(wěn)定性、耐腐蝕性和密度小等優(yōu)點，是最為理想的航空航天耐高溫、增強和隱身材料之一。SiC 纖維研制歷經三代，國內SiC 纖維技術達到國際水平，已經突破第二代、第三代SiC 關鍵技術，但在工業(yè)化能力龍頭股方面仍存在巨大的發(fā)展?jié)摿�。由碳化硅纖維制備的SiC/SiC 復合材料在航空、航天、核能等領域具有廣泛的應用前景。據(jù)Stratistics MRC 預測，碳化硅纖維市場到2026 年將增長至35.87 億美元，10 年復合年增長率高達34.4％。而在發(fā)展中國家對新型裝備、發(fā)動機研究推進等因素的拉動下，全球陶瓷基質復合材料市場規(guī)模預計將從2021 年的88 億美元增長到2031 年的250 億美元，年復合增長率為11.0%（據(jù)Markets and Markets 預計）。

 

    SiC/SiC 耐熱性能優(yōu)異，將替代高溫合金概念股在航空發(fā)動機上的應用高推重比是先進航空發(fā)動機龍頭股不斷追求的目標，而隨著發(fā)動機推重比的提升，渦輪進口溫度不斷提高，現(xiàn)有高溫合金材料體系難以滿足先進航發(fā)。比如，現(xiàn)有推重比10 一級的發(fā)動機渦輪進口溫度均達到了1500℃，推重比12~15 的發(fā)動機渦輪進口平均溫度將超過1800℃以上，這遠超高溫合金及金屬間化合物的使用溫度。目前，耐熱性能最好的鎳基高溫合金材料工作溫度只能達到1100℃左右。而SiC/SiC 使用溫度能提高到1650℃，被認為是最理想的航空發(fā)動機熱端結構件材料。

 

    在歐美等航空發(fā)達國家，SiC/SiC 已在航空發(fā)動機靜止件上得到實際應用和批量生產，包括M53-2，M88，M88-2，F(xiàn)100，F(xiàn)119，EJ200，F(xiàn)414，F(xiàn)110，F(xiàn)136 等多種型號軍/民用航空發(fā)動機；在轉動件的應用上仍處于研制試驗階段。國內基礎研究起步較慢，與國外工程化應用研究存在巨大差距，但也已取得成果。2022 年1 月，由西北工業(yè)大學使用國產新型陶瓷基復合材料打造的航空發(fā)動機整體渦輪盤成功完成首次飛行試驗驗證，這也是國內陶瓷基復合材料轉子件首次配裝平臺的空中飛行試驗，也有利于推動陶瓷基復合材料部件在無人機/靶機上大規(guī)模應用。

 

    SiC 纖維通過電磁改性手段，發(fā)展成為最重要的高溫吸波材料之一

 

    隨現(xiàn)代無線電技術和雷達探測系統(tǒng)的迅猛發(fā)展，隱身技術作為提高武器系統(tǒng)生存、突防，尤其是縱深打擊能力的有效手段，已成為軍事強國角逐軍備高新技術的熱點。采用隱身材料技術是當前最有效可行的雷達隱身手段。而對于應用在特殊環(huán)境中的隱身材料，除了降低可探測性等基礎條件外，還要求材料具有良好的熱穩(wěn)定性和耐腐蝕性。例如，高速飛行隱身戰(zhàn)機的發(fā)動機屋噴管、機翼邊緣和最錐帽等部位會面臨高溫氧化、高低溫反復沖擊的考驗。SiC/SiC 不但具有優(yōu)異的力學性能、抗氧化性能和更長的高溫使用壽命，還具有良好的吸波性能，滿足超高音速飛行器表面、發(fā)動機尾噴口、巡航導彈冒頭端等武器裝備高溫部位的隱身需求，應用前景廣闊。

 

    SiC 材料概念股具備小的中子吸收截面，適用于核反應堆領域

 

    隨著對反應堆安全問題的日益重視，目前的商業(yè)水堆核電站幾乎全部使用的鋯合金燃燒元件被重新考慮，碳化硅SiC為包殼或基體材料的新型燃料元件成為新的研究熱點。燃料元件是核反應堆的核心部件，其性能指標直接影響反應堆的安全性和經濟性。SiC 具有高溫強度大、硬度高、耐磨損性好、抗熱沖擊性好、熱導率大以及抗氧化性強和耐化學腐蝕等優(yōu)良特性，并且其小的中子吸收截面，低的固有活性和衰變熱，使其適用于核反應堆領域，在輕水反應堆、熔鹽反應堆和氣冷快堆均有良好的應用前景。

 

    目前，我國已形成以國防科大、西北工業(yè)大學、廈門大學為研發(fā)中心的若干碳化硅纖維產業(yè)龍頭股集群。國防科大的碳化硅纖維技術產業(yè)化在蘇州、寧波等地開展，廈門大學在福建與當?shù)仄髽I(yè)合作，競爭優(yōu)勢明顯。

 

    風險提示

 

    新型裝備研制進度、放量進度不及預期等。

 

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