航空航天新材料领域再传捷报：湖南博翔新材料有限公司承担的中国航发商用航空发动机有限责任公司《原位改性XX连续碳化硅纤维高温性能研究》项目，于7月30日顺利通过验收。经评定，湖南博翔控股子公司——湖南泽睿新材料有限公司开发的新材料 Zelramic-iBN 碳化硅纤维已完全满足 NITE 工艺制备航空发动机复合材料的极端性能需求，对推动新型航空发动机复合材料在极端服役环境下的应用具有里程碑意义。

　　

业内专家指出，Zelramic-iBN 碳化硅纤维不仅可应用于民用大飞机发动机高温部件，还可广泛服务于航空航天、燃气轮机、高超音速飞行器热防护系统及光伏热场材料等高温领域，具备重大推广价值。相较上一代 Zelramic 纤维，Zelramic-iBN 的耐高温与抗蠕变性能显著提升，尤其将极端工况下的长时服役温度推向新高，全面匹配新型航空发动机和燃气轮机热端涡轮叶片的严苛指标。

　　

航空发动机被誉为“制造业皇冠”，而其核心涡轮叶片更被称为“皇冠上的明珠”，是“要不来、买不来、讨不来”的关键核心技术。碳化硅纤维及其复合材料长期被西方国家技术封锁，此次泽睿新材的突破标志着我国在该领域实现自主可控。

　　

    

　　

图1 Zelramic 纤维(左)与 Zelramic-iBN 纤维(右)外观对比

　　

表1 Zelramic-iBN 纤维关键性能指标

　　

序号

　　

项目

　　

指标

　　

1

　　

原位BN涂层厚度，nm

　　

≥50

　　

2

　　

单丝直径，μm

　　

9.0±1.0

　　

3

　　

线密度，Tex

　　

90±10(0.5k)

　　

4

　　

密度，g/cm3

　　

3.05±0.1

　　

5

　　

上浆率，%

　　

1.0-3.0

　　

6

　　

单丝拉伸强度，GPa

　　

≥2.5

　　

7

　　

束丝拉伸强度，GPa

　　

≥2.5

　　

8

　　

束丝拉伸模量，GPa

　　

≥350

　　

9

　　

束丝断裂伸长率，%

　　

≥0.6

　　

10

　　

SiC晶粒尺寸，nm

　　

≥50

　　

11

　　

氧含量，%

　　

≤0.5

　　

12

　　

C/Si原子比

　　

1.05±0.1

　　

实验验证表明，Zelramic-iBN 纤维表面原位生成的 50–80 nm BN 涂层(图2)显著增强了抗环境侵蚀与高温抗蠕变能力：

　　1600 ℃惰性气氛保温 10 h，晶粒尺寸与束丝强度无衰减； 　　1850 ℃惰性气氛保温 1 h，晶粒尺寸微增，束丝强度保留率 ≥85%； 　　1500 ℃/1 h 弯曲应力松弛系数 m 由 0.11 提升至 0.48，大幅提升 1300 ℃以上抗蠕变性能，为纤维长时高温稳定性奠定基础，并为提高碳化硅纤维增强陶瓷基复合材料的耐温等级开辟新空间。 　　

    

　　

图2 Zelramic-iBN 纤维表面原位 BN 涂层 TEM 照片

　　

博翔新材成立于 2010 年 11 月，研发总部位于长沙国家级高新区，是中南大学产学研基地，专注碳化硅纤维、PMI泡沫、吸波材料及树脂基、金属基、陶瓷基复合材料的研发、生产与销售，是我国掺杂碳化硅纤维领域的领军企业。

　　

控股子公司湖南泽睿新材料有限公司是国内唯一通过掺杂路线实现碳化硅纤维产业化的高新技术企业，已建成全流程自主可控的生产线，可提供种类最全、产能最大的掺杂系列碳化硅纤维，包括 Zeralon 耐温系列、吸波系列及 Zerafber 高性价比系列，目标打造中国碳化硅纤维产业中心。

　　

公司创始人、首席科学家黄小忠教授，中南大学博导、碳化硅纤维复合材料研究所首任所长，长期从事国家急需的高性能、轻量化、低成本复合材料研究，多项成果已广泛应用于国防与民用领域。依托“碳化硅纤维及其复合材料湖南省工程实验室”和“湖南省掺杂碳化硅纤维工程技术研究中心”两大省级平台，泽睿新材已获授权专利近 20 项，形成完全自主知识产权，实现规模化生产与自主可控。

　　

    

　　

泽睿浏阳生产基地