2025年5月,中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所推出一種高結(jié)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(qiáng)度達(dá)到2.4GPa,未來有望應(yīng)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(lǐng)域擁有潛在應(yīng)用價值。
連續(xù)碳化硅纖維制備方法包括化學(xué)氣相沉積法(CVD)、先驅(qū)體轉(zhuǎn)化法(PIP)以及化學(xué)氣相反應(yīng)法(CVR)等。先驅(qū)體轉(zhuǎn)化法通常以聚碳硅烷(PCS)作為先驅(qū)體,先加入有機(jī)溶劑配制出浸漬漿料,再經(jīng)過熔融紡絲、不熔化處理以及高溫?zé)Y(jié)等流程制得成品,該法已實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
根據(jù)新思界產(chǎn)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(chǎn)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(lǐng)域擁有潛在應(yīng)用價值,主要包括航空航天、國防軍工以及核工業(yè)等領(lǐng)域。在航空航天領(lǐng)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(hù)系統(tǒng)中;在國防軍工領(lǐng)域,其可用于制造導(dǎo)彈部件、雷達(dá)天線罩以及隱身材料;在核工業(yè)領(lǐng)域,其可用于制造核反應(yīng)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(jù)連續(xù)碳化硅纖維市場主導(dǎo)地位,代表企業(yè)包括日本碳素、日本宇部興產(chǎn)、美國Dow Corning、德國拜耳等。宇部興產(chǎn)為全球較早采用先驅(qū)體轉(zhuǎn)化法制備連續(xù)碳化硅纖維的企業(yè),已開發(fā)出半導(dǎo)體級以及耐熱級等多種產(chǎn)品。
在本土方面,隨著國家政策支持以及技術(shù)進(jìn)步,我國連續(xù)碳化硅纖維市場國產(chǎn)化進(jìn)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(chǎn)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(shù),已建成10噸第二代連續(xù)碳化硅纖維生產(chǎn)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(lǐng)域擁有巨大應(yīng)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(chǎn)產(chǎn)品市場占比不斷提升。未來隨著技術(shù)成熟度提高,我國連續(xù)碳化硅纖維產(chǎn)能將進(jìn)一步擴(kuò)張。
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