备受瞩目的首架C919国产大飞机于11月2日正式总装下线,C919是中国首款按照最新国际适航标准研制的干线民用飞机,于2008年开始研制,计划于2016年首飞。全世界只有美国、欧洲、俄罗斯才有能力制造大飞机。C919总装下线开启了中国国产大飞机时代。
1、3张图看懂C919 ① C919参数表: ② ABC的参数比较: ③ C919超级复杂生产系统和供应链: 点击图片可查看清晰大图
2、从C919看航空航天装备关键材料产业链 C919采用了大量的先进复合材料、先进铝锂合金等,其中复合材料使用量达到20%,再通过飞机内部结构的细节设计,把飞机重量往下压缩,另外,C919使用占全机结构重量20-30%的国产铝合金、钛合金及钢等材料。可以说C919为新材料集大成者,从中可以看到整个航空航天装备的产业链: 航空航天装备关键材料
来源:新材料在线 ① 高温合金 高温合金材料被誉为“先进发动机基石”,是一种能够在600℃以上及一定应力条件下长期工作的金属材料,具有优异的高温强度,良好的抗氧化和抗热腐蚀性能,良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能,是发动机热端部件不可替代的关键材料。 高温合金从诞生起就用于航空发动机,在现代航空发动机中,高温合金材料的用量占发动机总重量的40%-60%,主要用于四大热端部件:燃烧室、导向器、涡轮叶片和涡轮盘,此外还用于机匣、环件、加力燃烧室和尾喷口等部件。 高温合金在航空发动机的应用: 全球高温合金应用情况: 2012年,全球高温合金消费量为28万吨,占钢铁总消费量的0.02%,市场规模达100亿美元。目前,高温合金被广泛应用于各个领域,特别是航空航天领域,占总使用量的55%,其次是电力20%和机械10%领域。 来源:Roskill,新材料在线 2009年我国高温合金材料年生产量约1万吨左右,需求可达2万吨以上。到2013年,这一市场的供给并未有太大改变,但需求已增长至3万吨的水平;2009年我国航空航天、发电领域使用的高端和新型高温合金市场需求量在3000余吨,在其后的5至10年内,每年呈15%以上的速度增长。2015年该领域的市场需求将接近7000吨。 高端高温合金的市场需求预测(吨):
国外高温合金主要企业
国内高温合金企业:
高温合金主要厂家的业务简介:
② 航空用钛及钛合金 航空航天是金属钛制品的最大市场。据资料报道航空航天应用占全球钛制品需求的30%以上。钛合金是一种重要的新型结构材料,因具有强度高、耐蚀性好、耐热性强等特点而被广泛用于各个领域。钛合金主要用于飞机及发动机的制造材料,如锻造钛风扇、压气机盘和叶片、发动机罩、排气装置等零件以及飞机的大梁隔框等结构框架件。航天器主要利用钛合金的高比强度,耐腐蚀和耐低温性能来制造各种压力容器、燃料贮箱、紧固件、仪器绑带、构架和火箭壳体。人造地球卫星、登月舱、载人飞船和航天飞机也都使用钛合金板材焊接件。 A350用钛主要部位和部件: 世界航空钛市场主要集中在美国、俄罗斯、欧洲等国家和地区。业内人士分析,由于飞机的更新换代及对节能高效机型的需求,未来航空市场需求将会持续增长,需求的增长主要在新兴国家及地区如中国、印度等发展中国家。到2017年商业飞机机身用钛需求将以每年12.1%的速度增长,商业飞机机身用钛轧材的装运量将由2012年的5000万磅增至8900万磅。2014年商业机身用钛需求将由2013年的6100万磅增至7400万磅。未来每架飞机金属使用量不断增加,特别是新机型。预计2012-2017年,宽体式飞机金属使用量每年增长10%,窄体式飞机金属使用量每年增长3%。增长主要体现在机身用钛方面。 不同机型钛使用量(吨/架):
世界主要航空钛材主要企业:
来源:新材料在线 中国钛材主要企业:
来源:新材料在线 ③ 碳/碳复合材料 碳/碳复合材料是一种新型高温材料,具有重量轻、模量高、比强度大、热膨胀系数低、耐高温、耐热冲击、耐腐蚀、吸震性好等一系列优异性能。 碳/碳复合材料特性: 在惰性气氛中的高温热稳定性(3000℃) 2200℃的无氧环境下保持室温强度 耐热沉积能力强 热膨胀系数低 热导率高 耐磨性好,自润滑 无毒,抗腐蚀性好 无氧条件下化学活性低 密度低,<2.0g/cm3 作为抗烧蚀,短时使用的材料,碳/碳复合材料已在航天工业中得到成功的应用,如火箭发动机尾喷管、喉衬,航天飞机的机翼前缘等。在航空领域的应用,最成功的范例当数碳/碳复合材料刹车盘,在这方面已形成了成熟的市场。但作为研究的焦点,目前则主要集中在作为高温长时使用的结构材料方面。将该材料用于航空发动机的热端部件是目前世界上各先进国家研究和发展的方向,并已取得初步成果。
碳/碳复合材料航空航天装备应用:
碳/碳复合材料企业:
④ 碳纤维及其复合材料 碳纤维复合材料的最优异特点是相对于铝、钢等金属结构材料具有极高的比强度和比刚度,目前是一种理想的轻质高强度航空航天结构材料。同铝合金相比,用碳纤维复合材料制造的飞机结构,减重效果可达20%~40%。在航天领域,复合材料广泛应用于航天器结构件,包括卫星中心承力筒、各种仪器安装结构板等。在运载火箭上被用于火箭的排气锥体,发动机的盖、燃烧室壳体、喷管、喉衬、扩散段,以及整流罩等部位,与铝合金相比重量可减轻10%~25%。 全球碳纤维复合材料市场分布情况(按应用领域): 2014年全球碳纤维市场需求为53500吨,航空航天市场出现高增长率,应用占比达29%。汽车应用占比为13% ;风电叶片应用占比为11%。2014年国内碳纤维需求为10600吨,航空航天占比较小,仅为3%。 中国碳纤维复合材料市场分布情况(按应用领域): 碳纤维全球主要制造商包括日本东丽,日本三菱,ZOLTEK,HEXCEL,CYTEC, SGL。 中国碳纤维主要制造商包括中复神鹰,江苏恒神,威海拓展,中油吉化,吉林江城,金山石化等。 2014年,几乎所有的碳纤维巨头都宣布了扩产计划:东丽与HEXCEL在欧洲扩产,三菱与美国在本土扩产,CYTEC已经基本完成美国的双倍产能扩产计划,SGL在美国再一次扩产。 日本东丽:2012-2014年日本东丽的营业收入均保持了增长,2014年的收入为1.84万亿日元,较上年同期增长15.42%。其中碳纤维复合材料在公司销售中占比为6%。 美国Zoltek:年产13000吨碳纤维,2013年9月,日本东丽宣布以5.84亿美元收购zoltek。2014年2月8日,Zoltek正式成为东丽子公司。 日本东邦:公司碳纤维Tenax年产能为6400吨。 美国Hexcel:2013年公司营业收入为16.78亿美元,从产品应用领域来看,商业航空是主要的应用领域,其次是空间防御,产品市场占比在22%左右。 寻材问料整理发布 |
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