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通用新一代飞机将采用日本新材料

2017/01/11

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创业与创新

       新一代飞机的发动机核心零部件将采用日本开发的新材料。美国通用电气(GE)将在最新型发动机上采用日本厂商制造的重量轻、且具备高耐热性的碳化硅(SiC)纤维。宇部兴产等日本2家厂商供应。通过飞机的轻量化,能改善燃效。在火箭和发电设备等广泛领域也有望得到采用,继碳纤维之后,源自日本的新材料或将推动技术革新。

 

       在飞机上,主翼和机身等部位将把铝合金改为碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)。从机身的CFRP采用比率来看,欧洲空中客车和美国波音的最新中大型飞机已经超过50%。在CFRP领域,日本企业的市场份额达到约7成。

 

 

 

       而能制造碳化硅(SiC)纤维的企业目前在世界范围内只有宇部兴产和Nippon Carbon2家。国际民用航空组织(ICAO)决定了飞机国际航线2021年以后不再增加二氧化碳排放量这一规定,飞机的燃效改善成为当务之急。2035年全球客机需求有望达到3万8300架,比2015年增长8成,在此背景下,日本材料企业的优势很可能得到保持。

 

       通用电气将在最新型发动机“GE9X”上引进使用SiC纤维的陶瓷复合材料零部件。这款发动机将用于波音的下一代大型飞机“777X”。目前已获得300架的订单。

 

       通用电气将把促使吸入发动机的空气燃烧、以高压气体推动飞机前进的涡轮机的风扇叶片等4种零部件,从以往的镍合金改为SiC材料。通过尖端材料的采用和设计调整,使GE9X的燃效比此前提高10%。

 

      宇部兴产将在2025年之前在山口县宇部市工厂内新建SiC纤维生产厂房。现在仅为试验设备,但今后将投入数十亿日元,力争将产能提高至20倍,达到全年200吨,全年销售额达到50亿日元。由IHI加工为复合材料零部件。

 

       Nippon Carbon刚刚将位于富山市的SiC纤维工厂年产能提高至10倍,达到10吨,但还将参股通用电气在2019年之前投入运行的美国工厂。该工厂的年产能据称超过100吨,将共同进行增产。复合材料零部件的加工由通用电气负责。

 

   现在,发动机的主力材料镍合金与SiC材料相比,耐热性较差,需要进行空气冷却。SiC材料以空气作为推进力,易于有效利用。虽然成本较高,但希望获得量产效果,以取代镍合金。

 

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