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2017年12月17日中午12時(shí)34分，經(jīng)過(guò)2個(gè)小時(shí)的飛行，第二架?chē)?guó)產(chǎn)C919大型客機(jī)降落浦東機(jī)場(chǎng)，順利完成首飛任務(wù)。值得粉體人關(guān)注的是，C919發(fā)動(dòng)機(jī)中的關(guān)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(qiáng)度和低密度等特點(diǎn)，可在1200℃以上高溫氧化性氣氛中使用，相比用于發(fā)動(dòng)機(jī)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(zhuān)用發(fā)動(dòng)機(jī)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(qiáng)度大、導(dǎo)熱性能良好、抗沖擊等特性，用于制作高級(jí)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(dá)1200℃，耐熱性和耐氧化性均優(yōu)于碳纖維，強(qiáng)度達(dá) 1960～4410MPa，在最高使用溫度下強(qiáng)度保持率在 80%以上，模量為176.4～294GPa，化學(xué)穩(wěn)定性也好。在航空航天中應(yīng)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(zhǎng)絲。最早由美國(guó)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(guó)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(lái)，只有美國(guó)和日本的數(shù)家公司實(shí)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(shù)落后等原因，國(guó)內(nèi)僅在實(shí)驗(yàn)室中有少量制備。

隨著我國(guó)航空航天的快速發(fā)展，作為我國(guó)航空航天關(guān)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(jìn)程也隨之加速。日前，在眾多專(zhuān)家、學(xué)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(shè)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(guò)取樣驗(yàn)收。  

根據(jù)國(guó)家制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)戰(zhàn)略咨詢(xún)委員會(huì)數(shù)據(jù)顯示，2025年，國(guó)內(nèi)干線客機(jī)對(duì)大型渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的市場(chǎng)累計(jì)需求總量超6000臺(tái)。每臺(tái)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)需要200公斤的第二代連續(xù)碳化硅纖維，光這一種發(fā)動(dòng)機(jī)，對(duì)該材料的累計(jì)需求量就達(dá)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?jī)?nèi)預(yù)留的3條生產(chǎn)線全部投產(chǎn)后年產(chǎn)量?jī)H為80-100噸，相對(duì)于航空航天領(lǐng)域的需求來(lái)說(shuō)，仍是杯水車(chē)薪。第二代連續(xù)碳化硅纖維急需釋放產(chǎn)能，以跟上我國(guó)制造強(qiáng)國(guó)的步伐。