碳/碳复材专题及其他隔热材料的比较分析
碳/碳复材专题及其他隔热材料的比较分析
**碳/碳复合材料(简称碳/碳复材)是一种具有独特性能的先进材料,其在航空航天领域的应用日益广泛。本文将从碳/碳复材的基本特性出发,探讨其在军用端的具体应用,并与其他隔热材料进行比较分析,最后梳理产业链及代表性公司。
碳/碳复材的核心优势与局限
碳/碳复材的核心优点是能够耐受3000℃以上的高温,这是目前其他材料难以达到的。然而,这种材料也存在明显的缺点:在400℃以上容易氧化,导致服役时间较短。因此,碳/碳复材主要应用于那些工作温度高但工作时间短的场景。
在军用端,碳/碳复材主要用于导弹鼻锥、发动机喷管喉衬、飞机刹车片等部件。这些使用场景都具有工作温度高、工作时间短的特点。
碳/碳复材与其他材料的比较
与石英纤维的比较
石英纤维适用于雷达罩,而碳/碳复材则更适合用于无末制导的洲际导弹。这是因为碳/碳复材在高温下容易氧化,影响雷达透波率,因此不适合用于雷达罩。
与陶瓷基复合材料的比较
陶瓷基复合材料的稳定工作温度可达1200~1350℃,可以为飞机发动机提供结构支撑及吸波等多功能。而碳/碳复材则不适用于长期高温工作环境。
与碳纤维的比较
碳/碳复材是碳纤维下游的一种耐高温材料,其含碳量高于碳纤维,含氧量低于碳纤维,因此更加耐高温。
碳/碳复材的产业链梳理
碳/碳复材产业链可以分为上游、中游和下游三个环节:
- 上游:主要涉及碳纤维、树脂等原材料的生产。
- 中游:主要涉及预制体编织和碳/碳复材的制备。
- 下游:主要涉及航空航天等领域的应用。
产业链中,下游应用端以国央企为主,竞争格局较为分散;中上游则以民企为主,竞争格局相对集中。其中,江苏天鸟(楚江新材子公司)在异形预制体领域具有较强的竞争优势。
代表性公司简介
以航天一院703所为例,该所是中国航天领域材料及工艺技术中心所,主要从事“弹、箭、星、船”材料及工艺研究和产品配套。根据中国运载火箭技术研究院微信公众号披露,703所产品包括整流罩锥段等产品,采购原材料包括国产碳纤维、石英纤维、主要树脂和标准件等,703所多型号织物采购价格降幅达13%,累计节省成本1.8亿元,反推织物采购金额达13.8亿左右,体量较大。703所或为碳/碳复材下游核心客户之一。
本文内容来自国联证券研究所。