山東-蘭海新材料
專業生產耐磨蝕復合材料
2022年6月5日10時44分，隨著“點火”、“起飛”的指令發出，我國在酒泉衛星發射中心成功將搭載神舟十四號載人飛船的長征二號F遙十四運載火箭發射成功。
從1992年立項，到2022年神州十四上天，隨著航空航天高技術產業的快速發展，對研制具有耐高溫、抗氧化、高強度等性能的材料提出了迫切要求，在對高溫陶瓷材料熱運輸和微觀結構的理論研究進程中科學家們就發現過，碳化硅和氮化硼陶瓷材料所具有的耐高溫,熱導率高和良好的化學穩定性等優點，在機械工業、核能以及航天航空各個領域應用廣泛。
空間站應用：
2021年4月29日空間站“天和”核心艙發射成功后，中國科學院金屬研究所就在其官網就該所多項材料技術成果在“天和”核心艙獲得應用發布動態，其中就包含了氮化硼、碳化硅陶瓷基復合材料技術成果：
（1）首次應用于核心艙電推進系統中的霍爾推力器腔體采用了由金屬所研制的氮化硼陶瓷基復合材料。金屬所沈陽材料科學國家研究中心陳繼新副研究員，帶領團隊解決了氮化硼陶瓷材料強度低、易吸潮、腔體放電狀態不穩定、抗離子濺射能力差等難題，研制出具備低密度、高強度、抗熱震、耐濺射、易加工、絕緣性能好等優點的氮化硼基復合材料，滿足了推力器對陶瓷腔體材料的要求。此外，霍爾推力器中還有多種部件也采用了該陶瓷材料作為高電壓與低電壓之間的絕緣介質。
（2）由金屬所師昌緒先進材料創新中心馬宗義團隊研制的高性能碳化硅顆粒增強鋁基復合材料（SiC/Al）應用于太陽翼伸展機構關鍵部件，保證了電源系統的順利展開。
嫦娥五號著陸器：
在2020年12月2日，嫦娥五號著陸器和上升器組合體完成了月球鉆取采樣及封裝工作，其中月球鉆取采樣機構中的關鍵部件—鉆桿及其結構件就是由中國科學院金屬研究所馬宗義團隊研制的碳化硅顆粒增強鋁基復合材料制成，其輕質、高剛度、高強度和耐磨損等特點，滿足了嫦娥五號在月球表面苛刻工況下的采樣需求。
鋁基復合材料具有低密度、高強度、高模量、耐磨損等優異特性，是替代鋼、鈦、鋁等傳統金屬制備鉆桿的理想材料。然而，傳統鋁基復合材料強韌性匹配差，其穩定性和可靠性難以滿足鉆采機構苛刻的工作環境和“萬無一失”的質量要求。馬宗義團隊通過研發鋁基復合材料大尺寸坯錠及多道次變形加工工藝，研制出高強韌鋁基復合材料擠壓棒材、鍛件和厚壁管材，實現材料性能和穩定性的大幅提升，研制的鉆桿耐磨性和強度可與鋼材媲美，實現減重65%，解決了月壤鉆桿“無材可用、有材難加工”的困境。為嫦娥五號鉆采任務的順利完成提供了重要支撐。
由上述案例可以看出，先進陶瓷材料在我國航空航天領域的應用早已進入實戰，任何一種在實驗理論表現突出的材料，最終進入現實終端應用才能體現它最大的價值。
可被應用于航天領域的先進陶瓷舉例：
（1）碳化硅陶瓷纖維（SiCf）：
碳化硅纖維在其他陶瓷纖維類別中的抗拉強度、抗蠕變性、抗氧化性以及陶瓷基體相容性等方面表現都更為突出，其在航空航天領域已有多次應用研究，英國航天局（AEA）就曾將40vol%的連續SiCf增強陶瓷基復合材料用于新型航天飛行器并獲得成功。該材料用熱壓或熱等靜壓成型，質輕且堅固，在承受強大的空氣動壓力的同時還能經受航天器重返大氣層時的極度高溫，滿足了航天器的苛刻需求，且成本不高，使用方便，是鈦合金和鎳基耐熱合金的理想替代物。
SiCf還能作為吸波材料的吸收劑和增強劑，輕質、高強度、高耐磨、耐高溫且同時具備良好的吸波性能。美國就已研制出了SiCf增強的玻璃陶瓷基復合材料，它在高溫環境下也具備吸波性能。有報道稱，用SiCf和聚醚醚酮纖維混雜增強的結構材料可用于制造隱身巡航導彈的頭錐和火箭發動機殼體，該材料在軍事航天領域上也不容小覷。
（2）新型稀土鉭酸鹽高溫鐵彈相變陶瓷材料：
2017年昆明理工大學材料科學與工程學院的馮晶教授團隊就研究了一種新型陶瓷熱障涂層材料，且有望使我國在熱障涂層技術完成領跑式的發展。馮晶教授表示，在航空發動機中最重要的技術就是兩盤一片和熱障涂層，所以熱障涂層技術也是影響發動機的四大關鍵核心技術之一。
根據介紹，馮晶教授團隊研制的新型稀土鉭酸鹽高溫鐵彈相變陶瓷材料，其最高使用溫度可以達到1600℃、甚至是1800℃，是一種非常穩定的陶瓷。同時其相比西方傳統的氧化鋯基材料，還存在著三大優勢，首先就是其熱導率比氧化鋯基材料低一半，能更好地保護發動機葉片和其他部件，使發動機的使用壽命變長。其次就是鐵彈相更加增韌，大大提高了材料的高溫斷裂韌性。最后在低熱導率的機制上，兩者也有很大的不同，稀土鉭酸鹽材料更加不容易被破壞。
（3）韌性多孔陶瓷材料：
美國北達科他能源與環境研究中心就曾開發出一種多孔陶瓷材料，這種材料更耐高溫、韌性更好，其質量足以滿足宇航應用，與其他材料聯合使用就更加抗震。
用這種材料制成的4個單體結構被安裝于空間站的每一邊，進行4~6個月的試驗，在此期間相關元件則會暴露于紫外輻射及原子態氧的作用之下。
低溫下，這種材料適用于發電站或其他工業元件的韌性、抗撞擊應用，也可用于輕質防彈裝甲材料。
（3）陶瓷零件增材制造技術：
與傳統制造方法相比，增材制造技術具有設計自由度高、產品研發周期短、制造成本相對較低等優勢，可以無需模具快捷制造復雜結構先進陶瓷零件。世界知名發動機公司羅爾斯·羅伊斯對航空發動機材料的發展作出評估：發動機中的金屬材料，如鋁合金、鎳合金及鈦合金等材料的用量在21世紀初會逐漸減少，取而代之的將是新型高性能陶瓷材料及其他復合材料。
