新材料专题2：碳/碳复材专题及其他隔热材料的比较分析

碳/碳复材专题2：碳/碳复材专题及其他隔热材料的比较分析

碳/碳复材或为航天领域3000°C以上兼具结构强度必选材料

• 核心优点：耐3000°C以上高温，是目前3000°C以上仍保有结构强度的唯一材料；整体性能随温度升高不降反升。
• 主要缺点：制造周期及成本高（致密化周期超过1000小时），高温易氧化烧蚀（400°C以上），弯曲强度低（小于300MPa）。
• 核心技术：预制体编织技术是核心环节，包括传统三维编织、针刺结构及多向编织（四向、七向、十一向）等。
• 发展历程：碳基复材在飞行器热防护系统经历了抗氧化碳基复材、抗氧化碳/碳复材、涂层改性碳/碳复材、降热型碳基复合材料四个阶段。

碳/碳复材与石英、陶瓷基及碳纤维不同使用场景的比较分析

• 碳/碳复材VS石英纤维：
  • 石英纤维适用于雷达罩，兼具防热、透波等多功能；碳/碳复材更适用于无雷达洲际导弹的鼻锥。
  • 石英纤维透波性更好，介电系数小；碳/碳复材抗烧蚀性能不足，不适用于雷达罩。
• 碳/碳复材VS陶瓷基：
  • 陶瓷基复合材料工作稳定性比镍基高温合金更高（可达1200～1350°C），兼具承载与吸波功能，适用于发动机尾喷口。
  • 飞机端，陶瓷基适用于发动机燃烧室、尾喷管等环节；碳/碳复材高温易氧化，更适合刹车片等短工作时长环境。
• 碳/碳复材VS碳纤维：
  • 碳/碳复材为碳纤维加工而来，含碳量高、含氧量低，更耐高温。
  • 碳/碳复合材料是碳纤维下游的耐高温材料，性能优于碳纤维。

碳/碳复材产业链梳理及代表性公司简介

• 产业链特性：上游集中但下游分散，核心投资聚焦上游原材料环节。
• 下游应用：国央企更多且竞争格局分散；中上游以民企为主且竞争格局集中。
• 代表性公司：
  • 航天一院703所：国内最大导弹及火箭研究制造基地，采购织物体量较大，或为碳/碳复材下游核心客户之一。
  • 江苏天鸟（楚江新材子公司）：国内最大碳/碳预制体供应商，营收持续增长，产品包括碳纤维预制件和特种纤维布。

风险提示

• 行业需求不及预期风险。
• 政策风险。
• 技术风险。