长沙造出比肩国际水平的耐高温碳化硅纤维

长沙晚报全媒体记者 朱泽寰

如何把沙子卖出黄金的价格？这在浏阳经开区并非难事。

近日，湖南泽睿新材自主攻关的Zelramic-iBN高结晶碳化硅纤维（简称“碳化硅纤维”）顺利通过黄伯云院士牵头的专家组鉴定，技术水准跻身国际先进，一举打破美日长达数十年的技术封锁与产品禁运，标志我国在关键战略新材料领域，正式实现从跟跑到并跑的跨越式发展。

高端材料长期被卡脖子，国产替代迫在眉睫

一粒粒随处可见的硅砂，经过一系列精细工序淬炼，摇身变成单价堪比黄金的第三代碳化硅纤维。作为高端装备的“工业骨骼”，碳化硅纤维是航空发动机、高超音速飞行器热端部件不可或缺的核心增强材料。

在此之前，高速飞行器仍使用传统的镍基高温合金制造，最高耐受温度仅1100℃，面对新一代航空航天超1500℃的高温服役需求，早已力不从心。

“温度每提升200摄氏度，发动机推力可增加50%左右。”技术专家徐友良介绍，装备材料能直接决定航空航天的发展进度。

多年来，国外将第三代碳化硅纤维列为战略物资，严控技术输出、全面封锁货源，国内科研院所与制造企业只能望“料”兴叹。

反观市面上，初代、二代碳化硅纤维耐温上限分别停留在1100℃、1250℃，即便海外第三代常规产品，长期使用温度也难超1350℃，研发一款能扛住1500℃以上高温的国产碳化硅纤维，成为国产航发突破性能瓶颈的重中之重。

独创国产制备路线，超细纤维性能对标国际

走进泽睿新材的生产车间，只见一根根比头发丝更细的碳化硅纤维在自动化设备的运转下，每500根一组逐渐拧成一股不足鞋带粗的“细绳”，倘若站在3米开外，肉眼几乎难以瞧见。

“这一根‘细绳’足可支撑30千克的重量。”车间技术人员介绍，碳化硅纤维正是由这些细绳编织起来的。

放眼当下，第三代高温碳化硅纤维仅有两条制备路径，以前国内采用投入昂贵、环保苛刻的电子束辐照工艺。泽睿新材首席科学家黄小忠深耕行业三十载，率领一支汇聚23名博士、多名高工的百余人研发团队，扎根浏阳经开区产业园潜心攻坚、迎难而上，突破元素晶界掺杂+空气交联+原位氮化硼涂层国产化路线。

不仅自主研发量产出第三代碳化硅纤维，泽睿新材还借助晶界钉扎技术锁定微观晶粒，就好比在纤维表面自主生成一层50至80纳米的氮化硼“防护外衣”，产品耐高温与抗蠕变性能实现质的飞跃。

实测数据显示，Zelramic-iBN高结晶碳化硅纤维极限耐温1800℃，1500℃恒温300小时后强度保留率仍超80%。南航、哈工大、中国航发等多家单位交叉测评证实，这款国产纤维综合性能对标美国标杆产品，部分工况下强度表现更胜一筹。

高低双线布局拓市场，国产新材料加速赋能高端制造

手握硬核技术，泽睿以“高端保刚需、中端拓民用”的思路搭建全产业链，走出特色产业化之路。

高端iBN纤维已实现吨级稳定量产，公司跻身全球四家顶级碳化硅纤维量产企业行列，全力保障航空航天、尖端装备等国家重大工程用料；中端落地国内单线最大年产20吨掺杂碳化硅纤维产线，配套100吨/年前驱体自研生产线，依托成本优势深耕民用航发、半导体、光伏热场等广阔市场。

企业还研发出7款差异化电阻率特种纤维，品类数量超越行业巨头日本宇部兴产，补齐国内高温隐身材料短板。

“海外同款碳化硅纤维售价高达1.5万美元/千克。”黄小忠介绍，“我们的产品平均定价不足其一半，性价比优势更为突出。”

眼下高端产品订单排期紧凑，现有产能难以满足市场需求，企业正提速二期产业基地建设，谋划百吨级新产线落地，并进一步提升产品性能，开拓应用场景。

作为浏阳专精特新标杆企业，泽睿新材的技术突破是长沙新材料产业崛起的缩影，未来随着产能持续扩容，曾经被海外垄断的“黄金材料”，将源源不断赋能国内高端制造转型升级。