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【航化说】新型复材加持!“空中飞的”VT35更轻,飞得更快、更远

来源:航化网发表时间:2025-10-15 18:12:00浏览量:102

在科技飞速发展的今天,低空出行领域正经历着一场前所未有的变革。10 月 13 日,亿航智能为低空出行领域投下一颗“重磅彩蛋”——新一代长航程电动垂直起降(eVTOL)航空器“VT35”正式亮相,同步释出的试飞视频里,这款“空中座驾”的流畅姿态,悄然勾勒着跨城出行的新想象。

【航化说】新型复材加持!“空中飞的”VT35更轻,飞得更快、更远

作为VT30原型机的升级之作,VT35以复合翼载人设计精准破局,将目光锁定在跨城市、跨海域、跨山区的中长途出行场景。它不仅是一次机型的迭代,更像是为“城市—城际”低空生态按下“加速键”,让“跨城空中出行如乘公交般便捷”的愿景,从纸上构想慢慢走向触手可及的现实。

而 VT35的突破背后,藏着硬核的技术支撑。它不仅采用复合翼设计与碳纤维机身,更关键的是应用了新型纳米陶瓷复合材料,直接实现23%的减重突破。提到这款新型纳米陶瓷复合材料,不少人还很陌生。今天,我们就一起了解它,揭开VT35“轻装上阵”的核心密码。

什么是纳米陶瓷复合材料?

纳米陶瓷是近20年发展起来的新型超结构陶瓷材料,它通过将纳米级陶瓷颗粒、晶须、纤维等引入陶瓷母体,制成复合型材料。其定义的核心在于借助纳米技术,使陶瓷材料显微结构中的晶粒、晶界及它们之间的结合均处于纳米水平(1~100nm),进而大幅提升材料的强度、韧性与超塑性。这种材料不仅克服了传统陶瓷的脆性,还赋予陶瓷类似金属的柔韧性与可加工性,为陶瓷材料的应用开辟了新领域。

纳米陶瓷的优势主要体现在优异的力学性能上,包括硬度、断裂韧度和低温延展性等。相较于传统陶瓷,纳米陶瓷在较低温度下就能实现致密化烧结,且烧结温度比工程陶瓷低 400~600℃。这一低温烧结特性,让纳米陶瓷能获得更出色的力学性能 —— 其硬度和断裂韧度会随烧结温度升高(即孔隙度降低)而增强。此外,纳米陶瓷的硬化与韧化过程通过消除孔隙实现,这不仅提升了材料整体强度,还让原本脆性的陶瓷材料在纳米尺度下展现出延展性,可在室温下发生较大弹性形变。

【航化说】新型复材加持!“空中飞的”VT35更轻,飞得更快、更远

纳米陶瓷复合材料在航空航天领域的应用

纳米陶瓷复合材料凭借耐高温、轻量化等独特优势,正是破解航空航天极端环境挑战的核心材料之一。

1. 航空发动机热端部件:扛住极端高温

核心应用于燃烧室、涡轮叶片、导向叶片等 “高温重负区” 部件。

能在 1200℃以上的高温下保持结构强度,相比传统金属材料,既减少部件重量(助力提升发动机推重比),又延长使用寿命,降低维护成本。

2. 航天器防热与结构件:应对太空严苛环境

作为航天器返回舱、鼻锥的防热涂层或结构材料,可抵御再入大气层时产生的数千摄氏度高温,保护舱内人员与设备安全。

用于卫星、探测器的部分结构件,在减轻重量的同时,能抵抗太空辐射、微陨石撞击和高低温循环冲击。

3. 电子封装与隔热材料:保障设备稳定运行

适配航空航天电子元件的封装需求,在- 200℃至300℃的极端温度波动下,仍能保持良好的绝缘性和导热性,避免元件失效。

作为飞机或航天器舱体的隔热夹层,减少舱内外热量交换,降低温控系统能耗,同时进一步实现“减重增效”。

【航化说】新型复材加持!“空中飞的”VT35更轻,飞得更快、更远

4、轻量化与性能提升

纳米陶瓷基复合材料密度仅为高温合金的1/3~1/4,可替代部分金属部件,例如航空发动机热端部件采用此类材料后,无需空气冷却系统即可在1200℃以上高温稳定工作。

此次VT35通过采用串列翼双座布局和分布式升力螺旋桨设计,机身尺寸仅为8米长、3米高、8米翼展的紧凑结构。这种设计在保证气动效率的同时,进一步降低了地面运行风险和经济成本。

碳纤维机身复用率达60%,显著提升了结构强度和整体性能。 而‌纳米陶瓷复合材料‌的加持,新型材料的应用使整机重量更轻,在保持最大起飞重量的同时实现了更远的航程。

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国内外市场状况

纳米陶瓷复合材料在国内外市场均呈现出快速发展的态势。

1、全球市场状况

市场规模:2025 年全球陶瓷纳米复合材料市场规模预计将达到 85.6 亿美元,预计到 2030 年将突破 180 亿美元,2025-2030 年年均复合增长率达 21.7%。

区域分布:亚太地区市场规模增长迅速,预计 2025 年将突破 280 亿美元,占全球总量的 47%,中国、日本和韩国形成产业增长三角。美国仍以 35% 的份额保持技术领先,在航空发动机、光刻机陶瓷组件等尖端领域把控市场。

细分领域:结构陶瓷纳米复合材料在2025年将占据全球市场规模的 54%,主要应用于航空发动机叶片和核反应堆部件等;功能陶瓷纳米复合材料依托电子元器件小型化趋势,在传感器和储能设备领域实现23%的年均增速。

2、国内市场状况

市场规模:2024 年,中国陶瓷纳米复合材料行业整体市场规模达到约 186.4 亿元人民币,同比增长 14.3%,预计 2025 年市场规模将达到 214 亿元人民币,同比增长 14.8%。

区域分布:产业呈现出明显的区域集聚效应,2024 年华东地区市场规模达到 76.2 亿元人民币,占全国市场的 40.9%,华南地区市场规模为 43.5 亿元人民币,占比 23.3%,华北地区市场规模为 31.8 亿元人民币,占比 17.1%。

进出口情况:中国陶瓷纳米复合材料行业仍存在一定的技术依赖,高端产品仍需依赖进口。2024 年,中国陶瓷纳米复合材料进口额约为 19.7 亿元人民币,同比增长 11.2%,出口额达到 14.3 亿元人民币,同比增长 9.8%,主要出口市场为东南亚、欧洲和北美地区,出口产品以中低端陶瓷结构件为主。

纳米陶瓷复合材料的突破,只是VT35惊艳表现的一个侧面。这款代表着未来出行方向的“空中飞的”,正携材料革命之威,向我们展示低空交通的无限可能。当技术创新与市场需求完美相遇,一场改变我们出行方式的革命,已经悄然启航。

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关键词: VT35 空中飞的

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