国外Al2O3Al2O3复合材料已实现工业化应用 国内仍处于研究阶段

admin2024-07-01  19

国外Al2O3/Al2O3复合材料已实现工业化应用 国内仍处于研究阶段

氧化铝纤维增强氧化铝复合材料(Al2O3/Al2O3复合材料)是航空航天领域新兴的热端高温部件用候选材料,具有耐高温、抗磨损、强度高、密度低、抗水蒸气氧化性能好等特点,由增强相、基体相和界面相三个部分组成。

  其中,增强相为氧化铝纤维,氧化铝纤维耐高温、耐腐蚀、抗震性能好、质量轻,常用作耐高温热端构件材料;基体相为氧化铝;界面相可以为热解碳(PyC)或者氮化硼(BN)、独居石(LaPO4),起到连接增强相和基体相的作用。

  氧化铝纤维增强氧化铝复合材料(Al2O3/Al2O3复合材料)制备方法包括固相法(浆料法)和液相法两种。其中,固相法以氧化铝浆料为原料,而后通过浸渍或刷涂的方式将浆料填充至氧化铝纤维束,并利用缠绕工艺制备形成胚体,经无压或热压烧结制得氧化铝纤维增强氧化铝复合材料(Al2O3/Al2O3复合材料)。该方法具有近净成型优势,且工艺过程简单、流程短,但会对氧化铝纤维造成热损伤。

  液相法如溶胶-凝胶法以氧化铝的液相先驱体为原料,经过多次浸渍-干燥-烧结过程获得氧化铝基体,而后重复上述工艺,最终制得氧化铝纤维增强氧化铝复合材料(Al2O3/Al2O3复合材料)。该方法能够减少对氧化铝纤维的热损伤,且生产成本较低,但基体形成过程中会产生裂纹和孔隙等缺陷。
国外Al2O3Al2O3复合材料已实现工业化应用 国内仍处于研究阶段,第1张
  新思界产业研究中心出具的《2024-2028年中国氧化铝纤维增强氧化铝复合材料(Al2O3/Al2O3复合材料)市场行情监测及未来发展前景研究报告》显示,在国外,氧化铝纤维增强氧化铝复合材料(Al2O3/Al2O3复合材料)已进入工业化应用阶段,相关生产企业包括美国CHI公司、德国WPS公司、德国DLR公司。其中,美国CHI公司生产的氧化铝纤维增强氧化铝复合材料(Al2O3/Al2O3复合材料)已用于商用航空发动机中。

  在国内,氧化铝纤维增强氧化铝复合材料(Al2O3/Al2O3复合材料)仍处于研究阶段,目前国内相关研究单位虽已在氧化铝纤维增强氧化铝复合材料(Al2O3/Al2O3复合材料)制备方法和力学性能方面取得突破,但现有技术生产的氧化铝纤维增强氧化铝复合材料(Al2O3/Al2O3复合材料)尚不能满足航空航天领域应用需求,且在复杂形状氧化铝纤维增强氧化铝复合材料(Al2O3/Al2O3复合材料)制备方面的研究仍十分薄弱,距离产业化仍有一段距离。

  新思界产业分析人士表示,氧化铝纤维增强氧化铝复合材料(Al2O3/Al2O3复合材料)作为新一代航空航天热结构复合材料,备受国内外研究者关注,但我国在上游高性能氧化铝纤维领域仍存在短板,国内企业生产的高性能氧化铝纤维产品质量仍有待提升。

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