陶瓷基复合材料深度揭秘：千年陶艺焕新颜，轻盈如翼领航未来
陶瓷基复合材料(CMC)具备优良的性能，是下一代首选高温材料
一代材料一代技术，新材料技术和产业化的突破往往会带来一场工程的变革。在各类新材料中，陶瓷基复合材料是一种全新的结构材料，以陶瓷为机体与各种纤维复合而成，保留了传统陶瓷耐高温、高强度、低密度、耐腐蚀、可设计性强的优良性能，同时具备类金属断裂韧性、对裂纹不敏感。在一些极端服役环境下，如超高温、腐蚀性强等环境，陶瓷基复合材料相较于金属材料有较为明显的优势，可较好的应用于航空航天、核能、轨道交通等高精尖领域，其发展备受关注。
陶瓷基复合材料主要优势为耐高温、轻量化、优异的高温抗氧化性能以及优异的力学性能。耐高温性能方面，陶瓷基复合材料将服役温度从高温合金的600-1300℃提升到了1150-2000°C的区间，为航空发动机和燃机效率升级提供了条件；轻量化方面，该材料较高温合金部件减重30%到50%。因此，陶瓷基复合材料在高温材料领域具有全面的性能优势，是热端新材料的开发首选。
国外产业化应用较为领先；国内在航空航天领域取得应用，行业步入从1到10高速发展阶段
从行业发展进程来看，陶瓷基复合材料行业在国外形成了由美国、法国等国家，GE、赛峰等公司引领的发展格局。以美国GE公司为例，1986年，美国GE公司取得了第一个陶瓷基复合材料专利，在接下来30余年中投入近10亿美元，重点研究在航空发动机中使用陶瓷基复合材料制造导向叶片、整流罩、转子叶片、尾喷口叶片等零部件，并在可控成本内量产。至2020年，以美国GE公司为代表的企业通过研制陶瓷基复合材料形成了36000个涡轮罩环，满足了1200台大飞机C919的LEAP发动机需求。
我国在高性能陶瓷纤维方面实现了工程化技术突破和产业化，已经完成了二代碳化硅纤维的产业化和国际先进的三代碳化硅纤维的技术攻关。虽然在陶瓷基复合材料的制备技术、加工技术、连接技术、可靠性技术等方面存在一定的差距，但经过近年来的不断努力和突破，我国陶瓷基复合材料在刹车盘、航天防热构件、航天光学支撑结构件、航空发动机零部件等领域进行了小批量应用，完成了工程验证，行业进入从1到10的快速发展阶段。
航空航天、核能等高精尖领域需求持续增加，预计国内2030年达到百亿市场规模
航空航天领域常年保持对热端耐高温材料的稳定需求，因此在陶瓷基复合材料的终端应用发展当中，航空航天应用占比起到主导性作用。
据MarketsandMarkets统计，2023年我国陶瓷基复合材料市场规模共计49亿元，其中航空航天及国防领域为主导市场，占比接近60%。目前，我国陶瓷基复合材料上游纤维及先驱体供给已成规模，伴随华秦科技、西安鑫垚等中游代表性企业由小批量试制交付转为量产供应，市场或将迎来可观增长。伴随航空航天用陶瓷基复合材料的研发趋势和终端应用的有效推动，预计我国陶瓷基复合材料2030年市场规模有望超百亿。
高校、科研院所科技成果转化是陶瓷基复合材料产业化发展重要支撑和路径
陶瓷基复合材料为前沿材料，具有较高的门槛，高度依赖纤维、基材、界面相和环境障涂层等技术发展，同时对制备工艺、加工工艺有较高要求。目前我国陶瓷基复合材料的发展和突破主要依托高校、科研院所科技成果转化，通过产学研合作模式开展。如西安鑫垚以张立同院士主持的国家技术发明一等奖项目“耐高温长寿命抗氧化陶瓷基复合材料及其应用技术”的产业化为核心目标；睿创新材团队由董绍明院士领衔，依托两个国家技术发明二等奖的研究成果，大力开展科技成果的落地转化等。
从市场参与者上来看，我国产业链上游纤维和先驱体市场发展较为完备，其中不乏火炬电子、华秦科技、光威复材、中航高科等上市公司。陶瓷基复合材料中游参与者相对较少，华秦科技（上海瑞华晟）、西安鑫垚等企业正逐步推进主要产能的建设，以满足以航空航天为典型代表的下游市场日益增长的需求，为现阶段市场规模提供了成长动力。
产业链重点企业
上游：火炬电子、苏州赛菲、众兴新材、泽睿新材、楚江新材、信达航科、中航高科、山东工陶院、中天胜等。
中下游：华秦科技、西安鑫垚、睿创新材、军工央企下属单位、山东工陶院等。
