2023-2029年中国碳纤维增强陶瓷基复合材料行业市场现状调研及前瞻分析报告

碳纤维增强陶瓷基复合材料行业分析报告2022年碳纤维增强陶瓷基复合材料行业发展前景及规模分析_智研瞻产业研究院

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碳纤维增强陶瓷基复合材料行业相关定义

纤维增强陶瓷基复合材料（CMC）是指在陶瓷基体中添加纤维来增加强度和韧性的复合材料。纤维增强陶瓷基复合材料具有轻质、高比模量、高比强度、耐高温和耐腐蚀等优点。纤维增强陶瓷基复合材料（CMC）基体材料有碳、碳化物、氮化物、硼化物、氧化物等，研究较多的是C/C、C/SiC和SiO2/SiO2维增强陶瓷基复合材料（CMC）。

碳纤维增强陶瓷基复合材料是以碳纤维作为增强体，通过一定的复合工艺同陶瓷基体结合在一起的复合材料。陶瓷基体分为氧化物基和非氧化物基。该复合材料在设计和制备中主要考虑以下几点：尽量消除纤维内部缺陷以提高其强度；尽可能使纤维处于拉应力状态；在保证纤维充分分散的前提下，尽量增加纤维含量。

行业发展历程回顾

我国于20世纪70年代开始研究纤维增强陶瓷基复合材料技术，起步较晚，在产品性能与可靠性等方面与国际领先企业相比还存在差距。

鉴于其在航空航天、核能、高速/重载交通工具等高科技领域的巨大应用优势，我国对纤维增强聚合物基复合材料的应用研究力度也不断加大，还将其列为国家“十三五”规划中重点支持的新材料之一。

目前，航空航天是纤维增强陶瓷基复合材料最主要的应用领域，可以被应用于航空燃气涡轮发动机高温部件，如燃烧室火焰筒、涡轮工作叶片、涡轮导向叶片和喷管调节片等；高声速飞行器的耐高温部位，如鼻锥、机翼前缘；固体火箭发动机燃烧室和喷管；飞机刹车盘等。

中国碳纤维增强陶瓷基复合材料行业市场规模

统计数据显示，2017年中国碳纤维增强陶瓷基复合材料行业市场规模23.82亿元，2022年中国碳纤维增强陶瓷基复合材料行业市场规模45.65亿元。2017-2022年中国碳纤维增强陶瓷基复合材料行业市场规模如下：

图表：2017-2022年中国碳纤维增强陶瓷基复合材料行业市场规模

数据来源：智研瞻产业研究院整理

碳纤维增强陶瓷基复合材料行业产业链图解

碳纤维增强陶瓷基复合材料是以碳纤维作为增强体，通过一定的复合工艺同陶瓷基体结合在一起的复合材料。通常应用于高精尖领域，应用于热结构部件的典型代表有C/C、C/SiC 及SiC/SiC复合材料。欧美等发达国家已经开展该类材料在航空发动机上的应用。

图表：碳纤维增强陶瓷基复合材料行业产业链

资料来源：智研瞻产业研究院整理

中国碳纤维增强陶瓷基复合材料行业集中度分析

由于碳纤维增强陶瓷基复合材料属于技术密集型行业，具备研发能力并掌握生产技术的企业相对较少，且分布较为分散，行业规模较小，产业发展成熟度较低，使得产业链带动效应不明显，难以形成产业集聚现象，因而还尚未形成以碳纤维增强陶瓷基复合材料产业为核心的产业集群。但在碳纤维增强陶瓷基复合材料部分应用领域的产业集群中，吸引并带动了集群内部碳纤维增强陶瓷基复合材料企业的发展，围绕火车动力、飞机动力、汽车动力等产业建设的“中国动力谷”中，其生产的碳纤维增强陶瓷基复合材料逐步应用于高铁等多个轨道交通领域的刹车系统。

中国碳纤维增强陶瓷基复合材料行业消费市场特点分析

碳纤维增强陶瓷基复合材料具有良好的力学性能及耐热性，可以用来制造重型结构件。因此，该类复合材料已经在航天、航空、船舶及工程机械、汽车及电子行业中被广泛使用。例如，碳纤维增强陶瓷基复合材料可以用来制造航空发动机中发动机壳体外表面的高温耐热层，也可以用于制造火箭燃料罐等重型结构件。此外，它还可以用于制造电子电路基板，用于提高电子产品对温度和电路板的耐久性。

在碳纤维增强陶瓷基复合材料领域,以用户为中心的转变也正在进行中，以中国市场为例,在过去几年, 碳纤维增强陶瓷基复合材料客户的特点发生了变化：人们越来越注重产品的

品质、实用性，而非价格这些既往的硬性标准。如今,消费者群体的变化让很多企业、行业从业人士不得不重新思考自己的产品定位和营销策略，告别价格战，告别单纯单一的以产品性能为衡量标准,应该会成为很多企业变革的方向。

中国碳纤维增强陶瓷基复合材料行业存在的问题

碳纤维增强陶瓷基复合材料属于碳纤维复合材料的一种，也属于碳陶复合材料的一种，由于技术与成本限制，现阶段其应用规模较小。与欧美相比，我国碳纤维增强陶瓷基复合材料行业起步较晚，技术、经验积累有限，产品综合性能、可靠性与国外产品相比还存在差距。

中国碳纤维增强陶瓷基复合材料行业解决问题的策略分析

在制造业技术不断升级、高技术产业不断壮大的情况下，我国大力推动新材料行业发展，碳纤维增强陶瓷基复合材料作为新材料的一种，需尽快提升核心竞争力。

碳纤维增强陶瓷基复合材料作为商用航空发动机的核心部件材料，首要考虑的就是安全性和可靠性。因此，在目前性能考核数据比较短缺的情况下，需进行大量的基于环境的考核试验和性能评价。

在商用发动机和内燃机的高热端部件应用需求中，碳纤维增强陶瓷基复合材料的性能优势更加突出。针对不同的服役环境，对碳纤维增强陶瓷基复合材料的结构设计和性能需求差异较大。通过改变碳纤维、超高温陶瓷基体、孔隙的分布，实现材料的结构构筑，将是碳纤维增强陶瓷基复合材料的重要发展方向。通过合理的结构设计，可使复合材料获得最优的综合性能;通过调整超高温陶瓷的组成和含量可以实现材料在不同温度段的烧蚀、氧化防护性能;通过调节材料空隙结构、碳纤维预制体含量和结构以及超高温陶瓷的分布，可以实现不同密度、强度和热物理性能的材料的制备。

图表：中国碳纤维增强陶瓷基复合材料行业解决问题的策略分析

资料来源：智研瞻产业研究院整理

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