随着航空发动机推重比的持续提升，热端部件对耐温性能的要求也日益严苛。
当前热端部件的工作温度已突破传统高温合金材料的极限，陶瓷基复合材料通过在陶瓷基体中引入增强材料形成，被认为下一代最具潜力的航空航天热端部件材料之一。
陶瓷基复合材料增强材料形式多样，包括连续纤维、颗粒和晶须等，其中碳纤维和陶瓷纤维是目前研究的热点。
在之前的文章中，我们梳理过碳纤维产业格局 ，本文重点介绍梳理陶瓷基复合材料，供大家学习参考！
陶瓷基复合材料（CMC）是集金属和陶瓷性能优点于一身的新型材料，通过各结构单元的优化设计，实现了性能的完美匹配。在减轻结构质量和提高燃烧效率方面，其优势无可比拟。
陶瓷基复合材料密度极低，仅为高温合金的1/3~1/4。在无需空气冷却和环境障涂层的情况下，其工作温度便可轻松超过1200°C，潜在使用温度可达到1600°C，在高温环境下陶瓷基复合材料相较高温合金具有显著优势。此外，陶瓷基复合材料还具有减重和提升性能的双重效果。
当前陶瓷基复合材料已成为航空发动机燃烧室、加力燃烧室、涡轮热端部件的理想材料，已成功应用于多款航空发动机。
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陶瓷基复合材料用于航空发动机的示意图：
资料来原：公开整理
陶瓷基复合材料产业链梳理
我国已经建立较为完整的陶瓷基复合材料产业链， 资料显示，陶瓷基复合材料产业链包括上游的陶瓷基体、PCS（既可作为陶瓷基体，也可用于制备增强纤维的原材料）、增强纤维材料等；中游的陶瓷基复合材料制备和下游应用领域。
陶瓷基复合材料的原材料构成包括三个核心部分：增强纤维、界面层以及陶瓷基体。
增强纤维包括碳纤维、碳化硅纤维以及氧化物纤维等；界面层由热解碳界面层（PyC）、BN界面层以及复合界面层构成。
陶瓷基体包括非氧化物基体、氧化物基体材料和玻璃陶瓷基体。
陶瓷基复合材料产业链：
陶瓷基复合材料竞争格局和龙头梳理
全球增强材料及陶瓷基复合材料市场格局来看，日本和美国占据主导地位，并成功开发出三代高温稳定的产品。
国际上多款先进的航空发动机已经采用了陶瓷基复合材料（CMC），部分替代高温合金以提升发动机性能。
包括GE、Snecma、P&W等在内的国外先进航空发动机厂商已完成对CMC典型件和模拟件的考核，CMC材料在多种军民用航空发动机型号中广泛应用。
GEnx发动机上多处采用复合材料:
我国在陶瓷基复合材料产业化方面尚处于起步阶段，国内已经成功突破了第二代高性能陶瓷材料的研制关键技术，初步具备了构件研制和小批量生产的能力，第三代材料的产业化展现出良好的发展前景。
CJ-1000A航空发动机是C919国产大飞机核心组成部分，采用了众多先进技术，包括三维气动设计、复合材料叶片以及陶瓷基复合材料涡轮部件等。
目前，国内CMC复合材料的研制单位主要包括国防科技大学、厦门大学、西北工业大学、北京航空材料研究院、中国商发、北京航空航天大学学等。
产业链环节中，火炬电子、苏州赛力菲和众兴新材是上游代表；中游在陶瓷基复合材料的制备方面，我国拥有西安鑫垚、西安超码、中航复材等领先企业。
结语
近年来，随着下游产业需求加速，我国在陶瓷基复合材料领域的进展逐步加速。产业的高速发展为推动我国航空、汽车等高端制造业的发展提供了有力支撑，作为下一代新兴材料代表表，CMC复合材料结构件大有可为。
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