日前,工信部將碳基材料納入“十四五”原材料工業相關發展規劃,并將碳化硅復合材料、碳基復合材料等納入“十四五”產業科技創新相關發展規劃,以全面突破關鍵核心技術,攻克“卡脖子”品種,提高碳基新材料等產品質量,推進產業基礎高級化、產業鏈現代化。
日前,工信部將碳基材料納入“十四五”原材料工業相關發展規劃,并將碳化硅復合材料、碳基復合材料等納入“十四五”產業科技創新相關發展規劃,以全面突破關鍵核心技術,攻克“卡脖子”品種,提高碳基新材料等產品質量,推進產業基礎高級化、產業鏈現代化。
碳碳復合材料是由碳纖維為增強體,以碳為基體的復合材料,通過加工處理和碳化處理制成的全碳質復合材料,也稱為“碳纖維增強碳復合材料”。具有低密度、高強度、高導熱性、低膨脹系數、摩擦性能好,以及抗熱沖擊性能好、尺寸穩定性高等優點。
碳/碳復合材料自 20 世紀 60 年代被發明以來,受到軍事、航空航天、以及 核能工業領域的極大關注。前期碳/碳復合材料制造工藝復雜、技術難度大、制 備工藝流程長,產品制備成本長期居高不下,其用途一直限制在一些工作條件苛 刻的部位,以及其他材料不能替代的航空航天等領域。 當前,碳/碳復合材料研究的焦點主要集中在低成本制備、抗氧化、以及性 能、結構的多樣化等方面,其中,以高性能、低成本的碳/碳復合材料制備技術 為研究的重點。
碳碳復合材料由于其獨特的性能,已廣泛應用于航空航天、汽車工業、醫學、光伏及半導體等領域,如光伏晶體硅生長設備的熱場材料、火箭發動機耐燒蝕組件、半導體鑄錠爐、飛機剎車盤、汽車剎車片及人造骨骼等。國內碳碳復合材料重要用途是于制造固體火箭發動機噴管、航天飛機結構部件、飛機剎車裝置、單晶生長爐及石墨化爐等高溫熱場。碳碳復合材料以其優異的性能成為大型固體火箭喉襯、發動機的噴管、擴散段、端頭帽等航天部件的首選材料。航天部件市場具有代表性的機構為西安航天復合材料研究所(中國航天科技集團公司43所)、航天材料及工藝研究所(703所)等國內航天的相關院所。
碳/碳復材性價比高、安全性強,適應大尺寸單晶熱場制備,替代石墨作 為熱場材料已成趨勢。碳/碳復合材料是由碳纖維及其織物增強碳基體所形成的高性能復合材料,與傳統石墨產品比較具有以下突出優點:
1)性價比高,產品使用壽命長,減少更換部件的次數,從而提高設備的利用率,減少維護成本;
2)可以做得更薄,從而可以利用現有設備生產直徑更大的單晶產品,節約新設備投資費用;
3)安全性高,在反復高溫熱震下不易產生裂紋;
4)可設計性強,大型石墨材料成型困難,而先進碳基復合材料可以實現近凈成型,在大直徑單晶爐熱場系統領域具有明顯的優勢。
一直以來,歐美日等國家在高性能石墨材料技術方面對我國實行嚴格封鎖,出口到國內市場的產品種類與數量也進行嚴格控制,導致我國高性能石墨材料價格高昂且供應量少,無法滿足高技術產業發展需求。發展碳/碳復合材料行業是緩解我國高性能石墨材料供應不足的重要手段之一,在國家政策與資本的推動下,我國碳/碳復合材料行業不斷發展壯大。
先進碳基復合材料產業對推動技術創新、支撐產業升級具有重要意義,是國家重點扶持、優先發展的行業之一。政府主管部門先后出臺了一系列政策對行業的發展予以支持,要求積極開發新型超大規格、特殊結構材料的一體化制備工藝,推進高性能復合材料生產制備低成本化、產品品種多樣化和裝備設計自主化。
據中研產業研究院《2023-2028年中國碳碳復合材料行業發展前景及投資風險預測分析報告》分析:
在全球市場中,碳/碳復合材料生產企業主要集中在日本、西歐、美國等地區,代表性企業主要有日本東洋碳素、日本東海、日本東麗、日本碳素、日本吳羽化學、德國西格里、德國崇德、法國美爾森、美國尤卡、美國赫氏復材、美國GrafTech等。這些企業技術水平先進,能夠生產的產品種類較多、質量較高,在全球市場中處于領先地位。
我國碳/碳復合材料行業中,代表性企業主要有南方搏云新材、煙臺魯航、甘肅郝氏、西安超碼、湖南博云新材、吉林聯科、北京金鑫等。我國碳/碳復合材料相關生產企業數量不斷增長,能夠生產的產品種類不斷增多,在一定程度上緩解了我國高性能石墨材料供應不足的問題,也使得相關產品進口價格大幅下降。
先進碳基復合材料作為性能優異的新型材料,可應用于高溫熱處理領域、耐磨領域、耐腐蝕領域等,隨著航空航天、光伏、半導體、機械、汽車、化工等行業的持續發展,對先進碳基復合材料的需求將會保持穩定增長。
我國大尺寸晶硅制造熱場系統中的高純度石墨部件主要依賴進口,亟需通過技術進步進行進口替代及升級換代,實現關鍵基礎部件的自給自足。與傳統石墨相比,先進碳基復合材料具有強度更高、耐熱性更好、更易設計成型等優勢,是替代傳統石墨的最佳選擇。因此,高溫熱場系統應用中,先進碳基復合材料產品向高純度、大尺寸的方向發展是必然的趨勢。
報告在大量的分析、預測的基礎上,研究了碳碳復合材料行業今后的發展與投資策略,為碳碳復合材料企業在激烈的市場競爭中洞察先機,根據市場需求及時調整經營策略,為戰略投資者選擇恰當的投資時機和公司領導層做戰略規劃提供了準確的市場情報信息及科學的決策依據。
想要了解更多碳碳復合材料行業詳情分析,可以點擊查看中研普華研究報告《2023-2028年中國碳碳復合材料行業發展前景及投資風險預測分析報告》。
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2023-2028年中國碳碳復合材料行業發展前景及投資風險預測分析報告
碳/碳復合材料(c-c composite or carbon-carbon composite material)是碳纖維及其織物增強的碳基體復合材料。具有低密度(<2.0g/cm3)、高強度、高比模量、高導熱性、低膨脹系數1...
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