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突破技术封锁达到国际领先,一根细丝这样改写材料格局

日前,湖南省浏阳市召开由省新材料产业协会主办、中国工程院院士黄伯云担任专家组组长的科技成果鉴定会。会上,湖南泽睿新材料有限公司自主研发的“高结晶第三代Zelramic-iBN连续碳化硅纤维制备技术”通过成果鉴定,获评“达到国际先进水平”。专家评审团在实地考察后一致得出结论——这一成果攻克了1500摄氏度以上陶瓷基复合材料增强体的高性能与低成本制备难题,突破了国外长期技术封锁。

碳纤维被称为“黑色黄金”和“新材料之王”,早已成为众多汽车与手机品牌的核心卖点。碳化硅纤维则可以看作碳纤维的“升级版”:更轻,却更耐高温、更抗氧化、更耐腐蚀,且不导电。然而,就是这么一根直径仅有头发丝一半的极细纤维,在过去数十年里,核心技术一直被美国和日本的少数几家企业牢牢把控。

为什么这种纤维如此重要?因为它正是制造航空发动机高温部件的关键原材料。航空发动机被誉为“制造业皇冠”,其核心涡轮叶片被称为“皇冠上的明珠”,而碳化硅纤维就是打造这颗明珠不可或缺的“基石”——这是“要不来、买不来、讨不来”的关键核心技术。

碳化硅纤维的代际更替,最直观的体现就是耐受温度的一次次突破。第一代碳化硅纤维耐受温度约为1200摄氏度;第二代碳化硅纤维则提升至约1300至1400摄氏度;第三代碳化硅纤维耐受温度达到1500摄氏度以上;而泽睿新材此次发布的高结晶第三代产品,耐受温度更是稳定在1800摄氏度。

正是耐受温度的跨越,让碳化硅纤维从“能用在高温环境”变成“足以颠覆高温合金统治地位”。技术突破令人振奋,但泽睿新材此次引发行业震动的原因不止于此——这款纤维具备了稳定量产能力。

第三代碳化硅纤维的制备难度极高。由于要达到1800摄氏度的耐温等级,工艺窗口极窄,对原料纯度、热场控制、连续烧结等环节要求近乎苛刻。目前,泽睿新材的第三代纤维产能在全球范围内已属领先水平。与此同时,公司还建成了国内最大规模的单条年产20吨掺杂型碳化硅纤维连续生产线——这一系列产品属于第一代、第二代的改进型,虽然耐温等级不及第三代,但胜在成本较低、产能充沛,可广泛应用于民用大飞机发动机部件、半导体设备热场、光伏热场等工业场景。这种“高低搭配、梯次布局”的策略,让泽睿新材具备了从基础工业到尖端国防的全链条供应能力。

过去,碳化硅纤维是高端装备的“专属材料”;如今,随着国内产能的扩大和成本的降低,它的应用版图正在快速扩张。除了航空航天领域,在民用领域潜力同样不容小觑,已可广泛应用于民用大飞机发动机高温部件,以及在半导体生产设备、光伏热场材料等工业高温环境下取代传统金属材料,在提升耐温等级的同时减轻设备重量、延长使用寿命。

从昔日被封锁的“禁区”,到如今认定为国际先进水平,实现产业化落地,这根直径不足发丝一半的细丝,正书写国产新材料发展新篇章。(工人日报客户端记者 王鑫)

来源:工人日报客户端

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