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制造業(yè)是國民經濟的主體，是立國之本、興國之器、強國之基。為了推進中國制造歷史性的轉變，國務院組織編制并于2015年5月8日正式發(fā)布了《中國制造2025》，對我國制造業(yè)轉型升級和跨越發(fā)展作了整體部署。

《中國制造2025》圍繞經濟社會發(fā)展和國家安全重大需求，選擇十大優(yōu)勢和戰(zhàn)略產業(yè)作為突破點，力爭到2025年達到國際領先地位或國際先進水平。十大重點領域是：新一代信息技術產業(yè)、高檔數控機床和機器人、航空航天裝備、海洋工程裝備及高技術船舶、先進軌道交通裝備、節(jié)能與新能源汽車、電力裝備、農業(yè)裝備、新材料、生物醫(yī)藥及高性能醫(yī)療器械。

材料作為國民經濟和社會發(fā)展的基礎，是支撐國家重大工程建設，促進傳統(tǒng)轉型升級，構建國際競爭新優(yōu)勢的重要保障。此前，新材料在線用68頁PPT詳細介紹了《中國制造2025》新材料領域技術路線圖，本文將從材料和產業(yè)鏈的角度對《中國制造2025》其它九大重點發(fā)展領域做詳細介紹。

《中國制造2025》涉及關鍵材料

一.新一代信息技術產業(yè)

1.1新一代信息技術產業(yè)《中國制造2025》發(fā)展目標

1.2新一代信息技術產業(yè)鏈

1.3新一代信息技術產業(yè)涉及的關鍵材料

二.高檔數控機床和機器人

2.1高檔數控機床和機器人《中國制造2025》發(fā)展目標

2.2高檔數控機床產業(yè)鏈

2.3機器人產業(yè)鏈

2.4高檔數控機床和機器人的關鍵材料

三.航空航天裝備

3.1 航空航天裝備《中國制造2025》發(fā)展目標

3.2航空航天裝備產業(yè)鏈

3.3航空航天裝備關鍵材料

四.海洋工程裝備及高技術船舶

五.先進軌道交通裝備

六.節(jié)能與新能源汽車

七.電力裝備

八.農業(yè)裝備

九.生物醫(yī)藥及高性能醫(yī)療器械

一．新一代信息技術產業(yè)

1.1新一代信息技術產業(yè)《中國制造2025》發(fā)展目標

圖1-1集成電路及專用設備發(fā)展目標

圖1-2信息通信設備發(fā)展目標

1.2新一代信息技術產業(yè)鏈

新一代信息技術產業(yè)主要包括集成電路及專用裝備、信息通信設備、操作系統(tǒng)及工業(yè)軟件、智能制造核心信息設備四個方面，其中集成電路及分立器件、平板顯示（液晶顯示器件（LCD）、有機發(fā)光顯示器件（OLED））、發(fā)光二極管（LED）是新一代信息技術產業(yè)的關鍵性器件。

圖1-5 新一代信息技術產業(yè)鏈

來源：新材料在線

1.3新一代信息技術產業(yè)涉及的關鍵材料

新一代信息技術產業(yè)涉及到主要材料包括：襯底材料（硅襯底、藍寶石襯底、柔性OLED襯底）、靶材（金屬、TCO靶材）、發(fā)光材料（LED、OLED發(fā)光材料）、平板顯示用玻璃基板、平板顯示用光學膜材料、封裝材料（引線框架、鍵合絲、基板、塑封、底部填充劑）、液晶材料、電子氣體和源材料、工藝化學品材料、表面功能薄膜材料等。

1.3.1藍寶石

藍寶石（英文名稱為Sapphire）主要成分是Al₂O₃，是由三個氧原子和兩個鋁原子以共價鍵的型式結合而成，其晶體結構為六方晶格結構。藍寶石集優(yōu)良光學性能、物理性能和化學性能于一身，同時具有強度高、硬度大、耐沖刷等優(yōu)秀特性。藍寶石可廣泛應用在軍事、航空、電子消費產品等領域，具有廣闊的應用前景，尤其是在電子消費和LED基礎應用領域。

隨著藍寶石生產技術的不斷提高以及生產成本的持續(xù)降低，除了以往LED基礎面板的應用外，藍寶石在近年廣受各產業(yè)的關注，世界各國無不看好藍寶石基板商機。

藍寶石基板主要是用在生產LED晶圓上的材料，具有高硬度、高介電系數、高熱導系數等優(yōu)越特性，除了應用在智能手機和穿戴式設備之外，還包括蘋果、三星、LG等高端智能手機的相機鏡頭保護蓋和主畫面鍵，藍寶石基板更被市場期待可應用在光學、航太科技和軍事等領域。

從當前藍寶石材料的應用來看，LED需求平均一個月預計消耗200萬到300萬片的產能，而隨著高端手機和平板鏡頭、home鍵應用的普及以及Apple watch的市場導入，藍寶石材料的應用將越發(fā)廣闊。

全球領先的藍寶石行業(yè)研究機構YOLE對藍寶石在LED襯底材料和消費電子的應用作出了綜合分析，預測2019年藍寶石行業(yè)的銷售收入將達到81.85億美元，年均復合增長率達57%。

截止2014年1季度，全球藍寶石企業(yè)共計148家，其中，具有實際制造能力的企業(yè)共計85家。中國藍寶石企業(yè)共計39家（具備晶體材料能力30家，材料加工能力30家，晶片圖形化生產能力14家）。

表1-1 全球藍寶石長晶領域主要廠家及生產工藝

公司名稱	國家	生產工藝
哈爾濱奧瑞德	中國	KY長晶法
云南藍晶	中國	坩堝下降法
重慶四聯(lián)	中國	KY/CZ長晶法
Kyocera	日本	EFG長晶法
Namiki	日本	EFG長晶法
Monocrystal	俄羅斯	KY長晶法
STC	韓國	VHGF長晶法
Aztec	韓國	KY長晶法
臺聚光電/越峰	臺灣	KY長晶法
鑫晶鉆	臺灣	KY/HEM長晶法
佳晶	臺灣	KY長晶法

來源：YOLE，新材料在線

1.3.2濺射靶材

簡單說，靶材就是高速荷能粒子轟擊的目標材料。例如：蒸發(fā)磁控濺射鍍膜是加熱蒸發(fā)鍍膜、鋁膜等。更換不同的靶材（如鋁、銅、不銹鋼、鈦、鎳靶等），即可得到不同的膜系（如超硬、耐磨、防腐的合金膜等）。故靶材也叫濺射靶材（純度：99.9%-99.999%）。

靶材主要應用于電子及信息產業(yè)，如集成電路、信息存儲、液晶顯示屏、激光存儲器、電子控制器件等；也可應用于玻璃鍍膜領域；還可以應用于耐磨材料、高溫耐蝕、高檔裝飾用品等行業(yè)。

根據BCC Research數據，2013年全球靶材市場規(guī)模為30億美元，預計到2018年為32億美元，年復合增長率為1.3%。靶材的市場主要集中在亞洲，占了靶材的63%市場份額，其次是美國和歐洲。

據BCC Research統(tǒng)計，2013年靶材主要用在新能源領域、數據存儲、平板顯示和微電子，預計到2018年，靶材在平板顯示的應用領域會迅速擴大，數據存儲和微電子領域會縮減。

目前全世界濺射靶材生產廠家主要集中在美國、德國及日本。國內的安泰科技、有研億金、江豐電子、歐萊、株冶、廣西華錫等公司也在生產靶材。

1.3.3光學薄膜材料

光學薄膜是指在光學元件或獨立基板上，制鍍上或涂布一層或多層介電質膜或金屬膜或這兩類膜的組合，以改變光波之傳遞特性，包括光的透射、反射、吸收、散射、偏振及相位改變。故經由適當設計可以調變不同波段元件表面之穿透率及反射率，亦可以使不同偏振平面的光具有不同的特性。光學薄膜的應用始于20世紀30年代，目前已廣泛用于光學和光電子技術領域，制造各種光學儀器。

根據光學薄膜的產業(yè)鏈，光學薄膜材料可分為光學基膜（光學PET切片、PE/PET膜、PVA膜和TAC膜）、光學薄膜（背光模組光學膜、保護膜和光學膜）、裁切和模組。其中光學基膜集中度高，其中7大巨頭壟斷全球80%以上產能（三菱樹脂、東麗、帝人、杜邦、可隆、SKC，東洋紡），而光學薄膜則相對分散，僅臺灣生產廠家就有接近十家，大陸已實現(xiàn)量產的廠家有康得新、凱鑫森、激智科技、長松科技等，其他亞洲一些規(guī)模較大的廠家主要有迎輝、友輝、嘉威、MNTECH、SKC等。裁切和模組附加值最低，僅中國就有幾十家之巨，其中模組廠很多已被下游的面板廠家垂直整合。

二.高檔數控機床和機器人

2.1高檔數控機床和機器人《中國制造2025》發(fā)展目標

2.2高檔數控機床產業(yè)鏈

機床是裝備制造業(yè)的工作母機，數控機床的技術水平代表了一個國家或一個地區(qū)裝備制造業(yè)的發(fā)展水平。高檔數控機床至今仍是西方發(fā)達國家對我國禁運的戰(zhàn)略物資，一方面數控機床是軍民兩用技術，另一方面發(fā)達國家通過控制高檔數控機床占據了產業(yè)制高點，保持整個制造業(yè)的領先地位。大力發(fā)展高檔數控機床是提高我國裝備制造業(yè)水平，縮小和超越與發(fā)達國家制造業(yè)差距的必由之路。

目前，高檔數控機床的主要零部件有1500多種，決定數控機床整機性能的部件有數控系統(tǒng)、刀庫和機械手、數控刀架和轉臺、主軸單元(含電主軸)、滾珠絲杠副和滾動導軌副、防護罩和數控刀具等功能部件等，核心功能部件主要包括數控系統(tǒng)、數控銑頭、數控刀架和數控轉臺等。圖2-3為高檔數控機床產業(yè)鏈圖。

高檔數控機床的最主要上游是鋼鐵鑄件、數控系統(tǒng)和功能部件（銑頭、主軸、絲桿等），一般來說，鑄件、數控系統(tǒng)和功能部件平均分別占主營業(yè)務成本的17.78%、7.50%和17.23%。

2.3機器人產業(yè)鏈

機器人（Robot）是自動執(zhí)行工作的機器裝置。它既可以接受人類指揮，又可以運行預先編排的程序，也可以根據以人工智能技術制定的原則綱領行動。它的任務是協(xié)助或取代人類工作的工作，例如生產業(yè)、建筑業(yè)，或是危險的工作。

按照應用領域，機器人可分為用于汽車、機械、電子、危險品制造、國防軍工、化工、輕工等領域的工業(yè)機器人、特種機器人，以及醫(yī)療健康、家庭服務、教育娛樂等服務機器人。圖2-4是機器人產業(yè)鏈圖，其上游是核心零部件，主要的是減速機、機器人本體、功能部件和控制系統(tǒng)，這相當于機器人的“大腦”和“身體”。

2.4高檔數控機床和機器人的關鍵材料

2.4.1敏感材料和傳感器

敏感材料是對光、聲、力、熱、磁、氣體分布等場的微小變化而表現(xiàn)出性能明顯改變的功能材料。敏感元件是傳感器的核心元件，通常將待測參量轉換成電參量。其主要性能指標是靈敏度、量程、分辨率、穩(wěn)定性、響應/恢復速率等。

目前，傳感器已經廣泛應用于智能交通、消費電子、醫(yī)療器械、智能家居、工業(yè)控制、航空軍工等領域。

近年來，全球傳感器市場一直保持快速增長，2009年和2010年增長速度達20%以上；2011年受全球經濟下滑的影響，傳感器市場增速比2010年下滑5%，市場規(guī)模為828億美元。隨著全球市場的逐步復蘇，2012年全球傳感器市場規(guī)模已達到952億美元，2013年約為年約為1055億美元。

未來，隨著經濟環(huán)境的持續(xù)好轉，市場對傳感器需求將不斷增多，未來幾年全球傳感器市場將保持20%以上的增長速度，2015年市場規(guī)模將突破1500億美元。轉眼到國內，國內傳感器市場也持續(xù)快速增長，年均增長速度超過20%，2011年傳感器市場規(guī)模為480億元，2012年達到513億元，2013年則超過640億元。

我國傳感器產業(yè)已由仿制、引進逐步走向自主設計創(chuàng)新發(fā)展階段，國內傳感器及芯片廠商快速發(fā)展基本掌握了中低端傳感器研發(fā)的技術，并向高領域拓展，產生了包括華工科技、大立科技、歌爾聲學、瑞聲聲學、廣陸數測、漢威電子、航天機電、美新半導體、中航電測、格科微電子、昆侖海岸、青鳥元芯、華潤半導體等一批傳感器龍頭企業(yè)，特別是在聲波傳感器等領域有所突破，已開始在中高端傳感器上取得一定進展。

表2-1國內主要傳感器制造企業(yè)及其涉領域

傳感器企業(yè)	主營傳感器領域
高德紅外	紅外熱成像儀
科陸電子	電力傳感器
瑞聲聲學	MEMS麥克風
華工科技	汽車、家電用溫濕度、雨量傳感器
中航電測	板式傳感器、不銹鋼傳感器、合金鋼傳感器、鋁傳感器
大立科技	紅外熱成像儀
航天機電	汽車用傳感器
歌爾聲學	MEMS麥克風
漢威電子	氣體傳感器
廣陸數測	激光位移傳感器
美新半導體	加速度傳感器
格科微電子	CMOS圖像傳感器
昆侖海岸	壓力傳感器、液位傳感器、溫濕度傳感器
青鳥元芯	MEMS壓力傳感器、加速度傳感器、溫濕度傳感器
杭州麥樂克	紅外傳感器
華潤半導體	光敏傳感器

來源：中國傳感器產業(yè)發(fā)展白皮書（2014）

目前，國內傳感器技術發(fā)展與創(chuàng)新的重點在材料、結構和性能改進3個方面：敏感材料從液態(tài)向半固態(tài)、固態(tài)方向發(fā)展；結構向小型化、集成化、模塊化、智能化方向發(fā)展；性能向檢測量程寬、檢測精度高、抗干擾能力強、性能穩(wěn)定、壽命長久方向發(fā)展。

聯(lián)網技術的發(fā)展，對傳統(tǒng)傳感技術又提出了新的要求，產品正逐漸向MEMS技術、無線數據傳輸技術、紅外技術、新材料技術、納米技術、陶瓷技術、薄膜（含SOI，Silicon-On-Insulator，絕緣襯底上的硅）技術、光纖技術、激光技術、復合傳感器技術、多學科交叉融合的方向發(fā)展。

2.4.2硬質合金

硬質合金通常被稱為碳化鎢合金或者簡稱為碳化鎢，是由難熔金屬的硬質化合物和粘結金屬通過粉末冶金工藝制成的一種合金材料，又稱為碳化鎢。由于硬質合金具有很高的硬度、強度、耐磨性和耐腐蝕性，被譽為“工業(yè)牙齒”，可用于制造切削工具、刀具、鈷具和耐磨零部件，廣泛應用于軍工、航天航空、機械加工、冶金、石油鉆井、礦山工具、電子通訊、建筑等領域，伴隨下游產業(yè)的發(fā)展，硬質合金市場需求不斷加大。并且未來高新技術武器裝備制造、尖端科學技術的進步以及核能源的快速發(fā)展，將大力提高對高技術含量和高質量穩(wěn)定性的硬質合金產品的需求。

以2011年為例，全球硬質合金產量為6.3萬噸，而我國生產的硬質合金占全球總量37%；歐洲、美國和日本分別占全球總量27%、16%、11%，如圖2-9。

2013年，我國硬質合金全年產量約2.3萬噸，市場規(guī)模為244億元；預計到2018年，我國硬質合金的市場規(guī)模達372億元，平均年增長率約為9%。

目前，中國有199家硬質合金企業(yè)，平均年產能176噸，平均年產量僅86噸，年產量在1000噸以上的企業(yè)只有4家，分布為株洲硬質合金集團、廈門金鷺特種合金、自貢硬質合金和濟南市冶金科學研究所。

表2-2中國硬質合金主要生產企業(yè)及產量

排名	企業(yè)名稱	產量（噸）
1	株洲硬質合金集團有限公司	5357
2	廈門金鷺特種合金有限公司	2210
3	自貢硬質合金有責任限公司	1745
4	濟南市冶金科學研究所	1164
5	株洲長江硬質合金工具有限公司	925
6	浙江天石粉末冶金有限公司	725
7	蘇州新銳硬質合金有限公司	606
8	株洲歐科億硬質合金有限公司	568
9	南昌硬質合金有限責任公司	427
10	崇義章源鎢制品有限公司	388

來源：中企顧問網，新材料在線

三.航空航天裝備

3.1 航空航天裝備《中國制造2025》發(fā)展目標

3.2航空航天裝備產業(yè)鏈

航空航天裝備屬于高端裝備制造業(yè)，涉及學科領域廣，制造工藝復雜，技術標準高。航空產業(yè)鏈按上中下游產業(yè)劃分，上游產業(yè)鏈主要包括新材料、發(fā)動機、機電設備、機體、標準件、特殊材料和涂料等。

3.3航空航天裝備關鍵材料

航空航天事業(yè)所取得的巨大成就，與航空航天材料技術的發(fā)展和突破是分不開的。航空航天材料主要指用于制造航空航天飛行器的材料。

按使用范圍，航空航天材料可分為結構材料與功能材料。結構材料主要用于制造飛行器各種結構部件，如飛機的機體、航天器的承力筒、發(fā)動機殼體等，其作用主要是承受各種載荷，包括由自重造成的靜態(tài)載荷和飛行中產生的各種動態(tài)載荷。

功能材料主要是指在光、聲、電、磁、熱等方面具有特殊功能的材料，如飛行器測控系統(tǒng)所涉及的電子信息材料(包括用于微電子、光電子和傳感器件的功能材料，航天飛機表面的熱防護材料等。結構材料總的發(fā)展趨勢是輕質化、高強度、高模量、耐高溫、低成本：而功能材料則朝著高性能、多功能、多品種、多規(guī)格的方向發(fā)展。出于現(xiàn)代高性能飛行器發(fā)展的需要，結構和功能一體化和智能化也是重要的材料發(fā)展方向。

表3-1航空航天裝備關鍵材料

結構材料		功能材料
機體材料	發(fā)動機	航空功能材料（機載設備）	航天功能材料
復合材料 鋁合金 鈦合金 鋼結構 密封材料 粘合劑 涂料	鋁合金 結構鋼 高溫合金 鈦合金 隔熱涂層	微電子和光電子材料 壓電敏感元件材料 透波復合材料 吸波隱身復合材料 紅外敏感材料 激光晶體及低膨脹微晶玻璃	防熱耐燒蝕復合材料： 碳/碳復合材料 碳/酚醛復合材料 碳纖維/陶瓷復合材料 梯度功能材料： 陶瓷/金屬梯度功能復合材料

來源：新材料在線

3.3.1高溫合金

高溫合金材料被譽為“先進發(fā)動機基石”，是一種能夠在600℃以上及一定應力條件下長期工作的金屬材料，具有優(yōu)異的高溫強度，良好的抗氧化和抗熱腐蝕性能，良好的疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能，是發(fā)動機熱端部件不可替代的關鍵材料。

高溫合金從誕生起就用于航空發(fā)動機，在現(xiàn)代航空發(fā)動機中，高溫合金材料的用量占發(fā)動機總重量的40%-60%，主要用于四大熱端部件：燃燒室、導向器、渦輪葉片和渦輪盤，此外還用于機匣、環(huán)件、加力燃燒室和尾噴口等部件。

2012年，全球高溫合金消費量為28萬噸，占鋼鐵總消費量的0.02%，市場規(guī)模達100億美元。目前，高溫合金被廣泛應用于各個領域，特別是航空航天領域，占總使用量的55%，其次是電力20%和機械10%領域。

2009年我國高溫合金材料年生產量約1萬噸左右，需求可達2萬噸以上。到2013年，這一市場的供給并未有太大改變，但需求已增長至3萬噸的水平；2009年我國航空航天、發(fā)電領域使用的高端和新型高溫合金市場需求量在3000余噸，在其后的5至10年內，每年呈15%以上的速度增長。2015年該領域的市場需求將接近7000噸。

國外在20實際30年代就開始了高溫合金的研制，而我國高溫合金的研發(fā)則起步于20世紀50年代末，比國外晚近30年。但是好在經過了初創(chuàng)、提高和創(chuàng)新發(fā)展等幾個階段我國在高溫合金的研制上取得了很大的進展，到目前已經基本形成了自己的合金體系和研制生產基地。

表3-2國外高溫合金主要企業(yè)

3.3.2航空用鈦及鈦合金

航空航天是金屬鈦制品的最大市場。據資料報道航空航天應用占全球鈦制品需求的30%以上。鈦合金是一種重要的新型結構材料，因具有強度高、耐蝕性好、耐熱性強等特點而被廣泛用于各個領域。鈦合金主要用于飛機及發(fā)動機的制造材料，如鍛造鈦風扇、壓氣機盤和葉片、發(fā)動機罩、排氣裝置等零件以及飛機的大梁隔框等結構框架件。

航天器主要利用鈦合金的高比強度，耐腐蝕和耐低溫性能來制造各種壓力容器、燃料貯箱、緊固件、儀器綁帶、構架和火箭殼體。人造地球衛(wèi)星、登月艙、載人飛船和航天飛機也都使用鈦合金板材焊接件。

世界航空鈦市場主要集中在美國、俄羅斯、歐洲等國家和地區(qū)。業(yè)內人士分析，由于飛機的更新?lián)Q代及對節(jié)能高效機型的需求，未來航空市場需求將會持續(xù)增長,需求的增長主要在新興國家及地區(qū)如中國、印度等發(fā)展中國家。

到2017年商業(yè)飛機機身用鈦需求將以每年12.1%的速度增長，商業(yè)飛機機身用鈦軋材的裝運量將由2012年的5000萬磅增至8900萬磅。2014年商業(yè)機身用鈦需求將由2013年的6100萬磅增至7400萬磅。未來每架飛機金屬使用量不斷增加，特別是新機型。預計2012-2017年，寬體式飛機金屬使用量每年增長10%，窄體式飛機金屬使用量每年增長3%。增長主要體現(xiàn)在機身用鈦方面。

表3-3世界主要航空鈦材主要企業(yè)

美國ATI	ATI同波音商業(yè)飛機公司存在長期供貨合同。包括鈦及其它合金的機身及發(fā)動機零部件該公司和波音公司將長期鈦材供貨合同已延長至2018年，并增加了高附加值產品及高級合金的供貨比例，高級合金包括ATI公司研制的ATI425合金。該合金通過改進性能和減小尺寸可實現(xiàn)降低飛機重量。
精密鑄件公司（PCC）子公司Timet	PCC是一家全球綜合性復雜金屬零部件及產品制造商，其主要市場為航空航天及一般工業(yè)。2012年年底，PCC成功收購了美國最大的鈦軋材生產商鈦金屬公司（Timet）。Timet是世界上鈦熔制品和軋制品的主導生產商，也是美國最大的海綿鈦生產商，其產品主要用于航空航天市場，主要銷售對象是波音公司、羅羅公司等。
俄羅斯VSMPO-Avisma	VSMPO-Avisma公司是目前世界上最大的鈦材生產企業(yè)之一，作為全球鈦材生產的領軍者，其鈦產品已占全球市場份額的四分之一，是為波音公司長期提供鈦軋材的三大供應商之一。目前，該公司70%的產品用于出口，能夠滿足波音公司40%、歐洲航空防務及航天公司60%、巴西航空工業(yè)公司100%的用鈦需求。

來源：新材料在線

表3-4中國鈦材主要企業(yè)

海綿鈦	鈦加工材	鈦粉
遵義鈦業(yè)	寶鈦集團	寶雞富士特鈦業(yè)
洛陽雙瑞萬基	西部材料	寶雞泉興
唐山天赫	寶雞富士特鈦業(yè)	寶雞旭光
朝陽金達	寶雞力興	岐山邁特
錦州華神	西部超導材料	寶雞邁特
朝陽百盛	南京寶泰	寶雞賽特
攀鋼鈦業(yè)	寶鋼特鋼	河北武邑凱美特
撫順鈦業(yè)	上海樺夏
	天津銀澤
	北京中北鈦業(yè)
	東方鉭業(yè)
	攀長鋼
	云南鈦業(yè)
	湖南湘投金天

來源：新材料在線

3.3.3碳/碳復合材料

碳/碳復合材料是一種新型高溫材料,具有重量輕、模量高、比強度大、熱膨脹系數低、耐高溫、耐熱沖擊、耐腐蝕、吸震性好等一系列優(yōu)異性能。

碳/碳復合材料特性：

• 在惰性氣氛中的高溫熱穩(wěn)定性（3000℃）

• 2200℃的無氧環(huán)境下保持室溫強度

• 耐熱沉積能力強

• 熱膨脹系數低

• 熱導率高

• 耐磨性好，自潤滑

• 無毒，抗腐蝕性好

• 無氧條件下化學活性低

• 密度低，<2.0g/cm3

作為抗燒蝕,短時使用的材料,碳/碳復合材料已在航天工業(yè)中得到成功的應用,如火箭發(fā)動機尾噴管、喉襯,航天飛機的機翼前緣等。在航空領域的應用,最成功的范例當數碳/碳復合材料剎車盤,在這方面已形成了成熟的市場。但作為研究的焦點,目前則主要集中在作為高溫長時使用的結構材料方面。將該材料用于航空發(fā)動機的熱端部件是目前世界上各先進國家研究和發(fā)展的方向,并已取得初步成果。

3.3.4碳纖維及其復合材料

碳纖維復合材料的最優(yōu)異特點是相對于鋁、鋼等金屬結構材料具有極高的比強度和比剛度，目前是一種理想的輕質高強度航空航天結構材料。同鋁合金相比，用碳纖維復合材料制造的飛機結構，減重效果可達20％～40％。在航天領域，復合材料廣泛應用于航天器結構件，包括衛(wèi)星中心承力筒、各種儀器安裝結構板等。在運載火箭上被用于火箭的排氣錐體，發(fā)動機的蓋、燃燒室殼體、噴管、喉襯、擴散段，以及整流罩等部位，與鋁合金相比重量可減輕10％～25％。

2014年全球碳纖維市場需求為53500噸，航空航天市場出現(xiàn)高增長率，應用占比達29%。汽車應用占比為13% ；風電葉片應用占比為11%。2014年國內碳纖維需求為10600噸，航空航天占比較小，僅為3%。

碳纖維全球主要制造商包括日本東麗，日本三菱，ZOLTEK，HEXCEL，CYTEC，SGL。中國碳纖維主要制造商包括中復神鷹，江蘇恒神，威海拓展，中油吉化，吉林江城，金山石化等。

2014年，幾乎所有的碳纖維巨頭都宣布了擴產計劃：東麗與HEXCEL在歐洲擴產，三菱與美國在本土擴產，CYTEC已經基本完成美國的雙倍產能擴產計劃，SGL在美國再一次擴產。

日本東麗：2012-2014年日本東麗的營業(yè)收入均保持了增長，2014年的收入為1.84萬億日元，較上年同期增長15.42%。其中碳纖維復合材料在公司銷售中占比為6%。

美國Zoltek： 年產13000噸碳纖維，2013年9月，日本東麗宣布以5.84億美元收購zoltek。2014年2月8日，Zoltek正式成為東麗子公司。

日本東邦：公司碳纖維Tenax年產能為6400噸。

美國Hexcel：2013年公司營業(yè)收入為16.78億美元，從產品應用領域來看，商業(yè)航空是主要的應用領域，其次是空間防御，產品市場占比在22%左右。

來源:新材料在線

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