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发布时间:2024-05-21 13:13:45 浏览: 次
24年我国航发家当对陶瓷基复合质料的需求或已显现拐点,跟着相干企业的手艺冲破、坐蓐本钱的低浸、利用成熟度的升高,我国航发界限CMC增加潜力强大。
智通财经APP获悉,中信修投证券宣布研报称,24年我国航发家当对陶瓷基复合质料的需求或已显现拐点,跟着相干企业的手艺冲破、坐蓐本钱的低浸、利用成熟度的升高,我国航发界限CMC增加潜力强大。SiCf/SiC利用验证阶段对待上游原质料有较大需求,进入幼批量交付以及批产阶段后上游合键希望率先启动。提议眷注:火把电子(603678.SH)、楚江新材(002171.SZ)。跟着CMC造备手艺的优化、上游纤维本钱的低浸、利用成熟度的升高,中游CMC零部件造作企业希望迎来高速起色期。提议眷注:华秦科技(688281.SH)、中航高科(600802.SH)。
陶瓷基复合质料(CMC)是指正在陶瓷基体中引入加强质料,酿成以引入的加强质料为分袂相,以陶瓷基体为继续相的复合质料,要紧由陶瓷基体、纤维以及界面层构成。比拟树脂基复合质料和金属,CMC拥有耐高温、低密度、高比强、高比模、抗氧化和抗烧蚀等优异本能。
遵守陶瓷基体的分别,CMC通常为氧化物基及非氧化物基两大类,非氧化物基耐高温才华更强。非氧化物基CMC要紧搜罗Cf/SiC(碳陶)和SiCf/SiC,后者抗氧化才华更强,寿命更长,是近年来酌量的热门。
航空策划机界限,SiCf/SiC可杀青耐高温、抗氧化、轻量化、龟龄命,是航空策划机的热端理思质料,已批量利用于热端静止件,动弹件的利用正正在探求中。
核能界限,SiCf/SiC复合质料以其高熔点、高热导率、高温巩固性、较幼的中子汲取截面、优秀的中子辐照巩固性等优异本能,成为反映堆包层第一面、流道插件、担任杆和分流器等的理思候选质料。
Cf/SiC抗氧化才华弱于SiCf/SiC,但耐高温才华优于SiCf/SiC,可有用途置高尚声速翱翔器的防热需乞降减重需求,还可用于火箭策划机和卫星反射镜,正在航天界限已杀青成熟利用。
Cf/SiC拥有杰出的摩擦性和抗氧化性,并且摩擦本能对表界处境介质不敏锐,希望成为守旧粉末冶金和C/C复合质料刹车质料的杰出替换品。碳陶刹车盘已批量利用于汽车和飞机,正在高铁上也已获得利用。
导弹天线罩须要具备承载、耐温、透波、耐蚀等多性能于一体,陶瓷基透波复合质料是天线罩透波质料的起色趋向。继续Si3N4纤维希望替换石英纤维,造备新一代高马赫数导弹天线罩。
环球CMC墟市范畴高速增加,2022年环球CMC墟市范畴为119亿美元,估计CMC墟市范畴将以10.5%的CAGR增加,2028年抵达216亿美元,此中CMC-SiC墟市占比最高。目前用于国防与航空航天界限的CMC墟市占比最高,其次是汽车,能源界限的需求也将接连增加。
CMC组件的造备工艺丰富,壁垒极高。总体来看,陶瓷基复合质料的造备工艺分为纤维造备、预造体编织、纤维界面层造备、基体例备和增密、机加工成型几步。对待事情处境恶毒的CMC组件,如航空策划机热端部件,还需造备处境障涂层。
SiC纤维本钱占CMC造品本钱的50%以上,要紧采用前驱体转化法造备。CMC复合质料的造备工艺中CVI、MI和PIP工艺较成熟,但存正在各自的节造性。CVI可造备大型、薄壁、丰富机合的部件,但本钱高、工艺丰富、浸积速度慢、造备周期长,内部易酿成孔隙,不适合造备厚壁部件;MI工艺有方便高效、可近净成型、造备周期短、CMC基体致密孔隙率低等利益,不过会有残存的游离硅单质影响质料的强度,低浸质料的耐高温才华;PIP被广博以为是造作大尺寸、机合丰富部件的有用技巧,但消磨前驱体量多并且工艺周期长,本钱高。复合工艺能联络多种工艺的利益。
GE公司从20世纪80年代末就先导MI工艺造备SiC/SiC复合质料手艺攻合,经验工艺探求阶段、大范畴验证阶段,目前已进入家当化阶段(2016年至今)。GE正在美国修设了第一个笔直整合的CMC供应链,搜罗SiC纤维、预浸料和CMC部件的坐蓐,每年可坐蓐20吨CMC预浸料,10吨SiC纤维和逾越5万个CMC策划机部件。GE2019年的报道称,GE和CFM策划机对CMC的需求正在过去十年中增加了20倍,估计CMC部件产量将正在另日10年增加10倍。
总体来看,我国陶瓷基复合质料与表洋险些处于并跑地点,我国正在刹车、翱翔器防热界限领跑,但正在航空策划机界限还较为落伍。碳化硅纤维方面,早期SiC纤维是我国CMC家当的瓶颈合键,目前我国第二代碳化硅纤维已宣布国度圭表,象征着相干家当依然成熟,第三代SiC纤维已杀青手艺冲破,试验室研发的产物与日本同类型产物水准左近,不过坐蓐水准还尚未抵达工业化坐蓐范畴。氮化硅纤维方面,国内继续Si3N4纤维依然杀青批产,我国根基与美、日、德、法并跑。陶瓷基复合质料造备方面,我国CVI工艺已杀青工业化坐蓐,PIP工艺较为成熟,MI工艺也有相干单元及企业构造
从利用来看,Cf/SiC方面,我国已将其行为热机合和空间相机支持机合等利用于翱翔器和高分辩率空间遥感卫星,正在飞机刹车质料的利用上处于国际当先名望;SiCf/SiC方面,国内航发CMC已进入利用验证阶段,尚未杀青范畴化工程利用,但2024年我国航发家当对陶瓷基复合质料的需求或已显现拐点。
我国CMC家当链合键相对完好,正在Cf/SiC方面,碳纤维、碳陶刹车质料的插足企业较多,不过正在SiCf/SiC方面,与表洋比拟,我国企业数目较少、单体范畴较幼、家当链懦弱,遍及存正在产能有限、产物批次巩固性差、坐蓐本钱上等题目。氮化硅宗旨目前还处于利用早期陶瓷,少数企业已有构造。
危害认识:CMC下游利用进度不足预期危害;上游纤维家当化进度不足预期危害;3.墟市比赛加剧危害。中信修投证券:24年我国航发资产对陶瓷基复合质料需求或已展示拐点