中國粉體網(wǎng)訊
2017年12月17日中午12時34分,經(jīng)過2個小時的飛行,第二架國產(chǎn)C919大型客機降落浦東機場,順利完成首飛任務。值得粉體人關注的是,C919發(fā)動機中的關鍵耐熱材料采用的是第二代連續(xù)碳化硅纖維。
第二代連續(xù)碳化硅纖維具有耐高溫、抗氧化、高強度和低密度等特點,可在1200℃以上高溫氧化性氣氛中使用,相比用于發(fā)動機材料的高溫合金,其工作溫度提高200℃以上,結(jié)構(gòu)減重30%以上。是最具前景的航空航天專用發(fā)動機材料。
何為第二代連續(xù)碳化硅纖維?
眾所周知碳化硅材料具有耐腐蝕、耐高溫、強度大、導熱性能良好、抗沖擊等特性,用于制作高級耐火材料。由碳化硅制備的碳化硅纖維材料也具有耐高溫等特性,其最高使用溫度可達1200℃,耐熱性和耐氧化性均優(yōu)于碳纖維,強度達 1960~4410MPa,在最高使用溫度下強度保持率在 80%以上,模量為176.4~294GPa,化學穩(wěn)定性也好。在航空航天中應用十分廣泛。
從形態(tài)上可將碳化硅纖維分成晶須和連續(xù)纖維兩種。連續(xù)碳化硅纖維是碳化硅包覆在鎢絲或碳纖維等芯絲上而形成的連續(xù)絲或紡絲和熱解而得到的純碳化硅長絲。最早由美國阿芙科公司投產(chǎn)。
連續(xù)碳化硅纖維
按照連續(xù)碳化硅纖維的使用溫度將其分為三代:使用溫度為1100℃左右的為第一代連續(xù)碳化硅纖維;使用溫度為1200-1250℃的為第二代連續(xù)碳化硅纖維;使用溫度為1400-1450℃的為第三代連續(xù)碳化硅纖維。
國內(nèi)首條第二代連續(xù)碳化硅纖維生產(chǎn)線建成投產(chǎn)!
近幾年來,只有美國和日本的數(shù)家公司實現(xiàn)了第二代連續(xù)碳化硅纖維的工業(yè)化量產(chǎn),并研制出第三代連續(xù)碳化硅纖維。由于技術落后等原因,國內(nèi)僅在實驗室中有少量制備。
隨著我國航空航天的快速發(fā)展,作為我國航空航天關鍵戰(zhàn)略材料的第二代連續(xù)碳化硅纖維的工業(yè)化生產(chǎn)進程也隨之加速。日前,在眾多專家、學者和企業(yè)的共同努力下,濱海新區(qū)寧波眾興新材料有限公司已成功建設首條第二代連續(xù)碳化硅纖維生產(chǎn)線,并成功投產(chǎn)順利通過取樣驗收。
根據(jù)國家制造強國建設戰(zhàn)略咨詢委員會數(shù)據(jù)顯示,2025年,國內(nèi)干線客機對大型渦扇發(fā)動機的市場累計需求總量超6000臺。每臺渦扇發(fā)動機需要200公斤的第二代連續(xù)碳化硅纖維,光這一種發(fā)動機,對該材料的累計需求量就達到1200噸。而眾興新材料的該條生產(chǎn)線年產(chǎn)能僅10噸,并且廠房內(nèi)預留的3條生產(chǎn)線全部投產(chǎn)后年產(chǎn)量僅為80-100噸,相對于航空航天領域的需求來說,仍是杯水車薪。第二代連續(xù)碳化硅纖維急需釋放產(chǎn)能,以跟上我國制造強國的步伐。