按照形态不同,碳化硅纤维可分为碳化硅晶须和连续碳化硅纤维。连续碳化硅纤维指以有机硅化合物为原料,经纺丝、碳化或气相沉积而制得具有β-碳化硅结构的无机纤维。连续碳化硅纤维具有热稳定性好、硬度高、强度大、耐腐蚀等优势,在核工业、航空航天等领域拥有广阔应用前景。
发展至现阶段,连续碳化硅纤维已经有三代产品。第一代连续碳化硅纤维产生于上世纪九十年代初,我国于2005年实现工业化生产,第一代产品耐温性较差,无法满足应用需求;第二代连续碳化硅纤维为高性能产品,能够满足高端民用装备和军事装备生产需求,我国于2016年实现规模化生产;第三代连续碳化硅纤维耐温性能最佳,但其生产核心技术被海外发达国家掌握,我国正处于积极研发阶段。
根据新思界产业研究中心发布的《
2022-2027年中国连续碳化硅纤维行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,化学气相沉积法和先驱体转化法为连续碳化硅纤维主要制备方法。化学气相沉积法以甲基硅烷类化合物为主要原材料,加入氢气使其裂解成碳化硅,经过表面沉积,制得连续碳化硅纤维;先驱体转化法主要用于制备细直径连续碳化硅纤维,其制备流程包括合成先驱体、熔融纺丝、不熔化处理以及高温烧成四步,该法具有生产成本低、操作便捷等优势,适合规模化生产。
作为高性能陶瓷纤维,连续碳化硅纤维在高新技术领域拥有广阔应用前景,包括核工业、航空航天、风力发电等。在航空航天领域,连续碳化硅纤维可用于制造燃气涡轮发动机的叶片、静翼面和支架,为战斗机组件制造理想材料。随着研发不断深入,连续碳化硅纤维应用范围有望进一步扩展。
全球连续碳化硅纤维龙头企业主要集中于日本,包括日本宇部兴产UBE和日本碳素株式会社Nippon Carbon。我国连续碳化硅纤维主要生产企业包括楚江新材、火炬电子、众兴新材、国恩股份等。火炬电子为我国首家具备第三代连续碳化硅纤维规模化生产能力的企业。
新思界
行业分析人士表示,连续碳化硅纤维性能优异,在高新技术领域拥有广阔应用前景,随着市场需求逐渐释放,未来行业发展空间将不断扩大。我国连续碳化硅纤维行业起步较晚,生产能力与海外发达国家相比存在一定差距。但在龙头企业技术创新推动下,我国连续碳化硅纤维行业发展速度将不断加快。