2025年5月,中國科學院寧波材料技術與工程研究所推出一種高結晶連續(xù)碳化硅纖維——NIMTE-S13,該材料的微晶尺寸大于40nm,拉伸模量為440GPa,平均拉伸強度達到2.4GPa,未來有望應用于極端環(huán)境中。隨著研究不斷深入,我國連續(xù)碳化硅纖維行業(yè)發(fā)展速度有所加快。
連續(xù)碳化硅纖維,又稱連續(xù)SiC纖維,指以碳和硅為主要成分,纖維長度超過500米的高性能陶瓷纖維。連續(xù)碳化硅纖維具備耐高溫、抗氧化、耐腐蝕、抗蠕變、耐高溫等優(yōu)勢,在航空航天、國防軍工以及核工業(yè)等領域擁有潛在應用價值。
連續(xù)碳化硅纖維制備方法包括化學氣相沉積法(CVD)、先驅體轉化法(PIP)以及化學氣相反應法(CVR)等。先驅體轉化法通常以聚碳硅烷(PCS)作為先驅體,先加入有機溶劑配制出浸漬漿料,再經過熔融紡絲、不熔化處理以及高溫燒結等流程制得成品,該法已實現工業(yè)化生產。
根據新思界產業(yè)研究中心發(fā)布的《
中國連續(xù)碳化硅纖維(連續(xù)SiC纖維)產業(yè)發(fā)展及“十五五規(guī)劃”建議報告》顯示,連續(xù)碳化硅纖維在眾多領域擁有潛在應用價值,主要包括航空航天、國防軍工以及核工業(yè)等領域。在航空航天領域,連續(xù)碳化硅纖維具備耐高溫優(yōu)勢,可用于飛行器熱防護系統中;在國防軍工領域,其可用于制造導彈部件、雷達天線罩以及隱身材料;在核工業(yè)領域,其可用于制造核反應堆包殼管。
在行業(yè)發(fā)展初期,歐美以及日本等國長期占據連續(xù)碳化硅纖維市場主導地位,代表企業(yè)包括日本碳素、日本宇部興產、美國Dow Corning、德國拜耳等。宇部興產為全球較早采用先驅體轉化法制備連續(xù)碳化硅纖維的企業(yè),已開發(fā)出半導體級以及耐熱級等多種產品。
在本土方面,隨著國家政策支持以及技術進步,我國連續(xù)碳化硅纖維市場國產化進程不斷加快。蘇州賽菲、眾興新材、立亞新材、火炬電子以及澤睿新材料等為我國連續(xù)碳化硅纖維主要生產商。眾興新材掌握第二代和第三代連續(xù)碳化硅纖維核心制備技術,已建成10噸第二代連續(xù)碳化硅纖維生產線。
新思界
行業(yè)分析人士表示,連續(xù)碳化硅纖維作為一種高性能陶瓷纖維,在眾多領域擁有巨大應用潛力。近年來,我國企業(yè)不斷加大對于連續(xù)碳化硅纖維的研發(fā)投入力度,帶動其國產產品市場占比不斷提升。未來隨著技術成熟度提高,我國連續(xù)碳化硅纖維產能將進一步擴張。
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