[分析] シリコンカーバイドセラミックマトリックス複合材料業界に関する詳細レポート

1980年代以来、わが国には西北工業大学の張立同院士が率いる研究開発チームがあり、また中国航空工業研究院複合材料センター、航空宇宙材料技術研究所、国防科学技術大学、中国科学院珪酸塩研究所などの機関が国際のフロンティアを追い、研究開発活動を開始してきました。わが国でSiC繊維を研究している主な機関には、国立国防科技大学、厦門大学などがあり、実りある成果を上げています。蘇州賽利栄セラミック繊維有限公司は、わが国で初めて連続SiC繊維の工業生産に成功した企業です。現在、中国は第二世代SiC繊維やSiC/SiC複合材料の開発のキーテクノロジーで大きな進歩を遂げており、部品の開発や小ロット生産の能力も備えているが、工学工業化の面では西側先進国との差は依然として大きい。

1. SiC/SiCセラミックマトリックス複合材料の概要
1.1 SiC/SiCセラミックマトリックス複合材料 - 航空機エンジンの高温合金の代替材料として好まれる

航空機エンジンの推力重量比を向上させ、燃料消費量を削減するための最も基本的な対策は、エンジンのタービン入口温度を上げることです。データによれば、航空機エンジンのタービン前の温度が 100 度上昇するごとに、エンジンのサイズは変わらずに推力重量比が 10% 増加します。

タービンの予熱は、航空機エンジンのホットエンド構成材料の最大許容動作温度に直接関係します。

1950年代から1960年代にかけて、エンジンのホットエンド部品の材質は主に鋳造耐熱合金で、その動作温度は800～900℃でした。1970年代半ばには一方向凝固超合金の推進が始まり、その動作温度は1000℃近くまで上昇しました。1980年代に入ると、高温単結晶合金、分散強化型超合金、金属間化合物が次々と開発され、遮熱コーティング技術が広く使用され、ホットエンド部品の動作温度は1200～1300℃まで上昇しました。これは、これらの合金の融点の80%近くです。タービン入口温度は、さまざまな冷却技術によってさらに上昇させることができますが、コストがかかるため熱効率が低下し、構造が複雑になり、製造が難しくなり、小型で薄いホットエンド部品の冷却が困難になるため、さらなる改善の可能性は極めて限られています。

セラミックベースの複合材料は、21 世紀に高温合金に代わるエンジンのホットエンド構造に適した材料になると期待されています。

セラミック材料は、耐高温性、低密度、高比強度、高比弾性率、耐酸化性、耐摩耗性などの優れた特性を備えているため、金属に代わる新世代の高温構造材料となる可能性があります。しかし、セラミック材料は脆く、信頼性が低いなど致命的な弱点があり、実用化を妨げています。連続繊維強化セラミックマトリックス複合材 (CFRCMC、連続繊維強化セラミックマトリックス複合材、CMC と呼ばれる) は、セラミック材料の欠点を補います。

セラミック部品をベースとし、高強度、高弾性の繊維と、同一または類似の部品を含むセラミックマトリックスで作られています。連続繊維強化セラミックマトリックス複合材料の混合組み合わせは、「鉄筋+コンクリート」の相補的な利点に似ています。連続セラミック繊維は、必要に応じて2次元または3次元の「鉄筋」骨格（つまり繊維プリフォーム）に織り込まれ、「コンクリート」はセラミックマトリックス材料「セメント」が骨格の周りにしっかりと充填され、「1+1>2」効果を形成し、高比弾性率、耐高温性、耐摩耗性、耐粒子侵食性、耐酸化性、低密度などの利点があります。金属のような破壊挙動を示し、亀裂の影響を受けにくく、壊滅的な故障も発生しません。

連続繊維強化セラミックマトリックス複合材料には、主に炭素繊維強化シリコンカーバイド (C/SiC) とシリコンカーバイド繊維強化シリコンカーバイド (SiC/SiC) が含まれます。 C/SiC の耐酸化性は SiC/SiC よりも劣るため、国内外では、最終的には航空機エンジンのホットエンド部品に SiC/SiC が使用されると一般に考えられています。

1.2 SiC/SiCセラミックマトリックス複合材料の性能特性
SiC/SiCセラミックスマトリックス複合材料とは、SiCセラミックスマトリックスに強化材としてSiC繊維を導入し、導入したSiC強化繊維を分散相、SiCセラミックスマトリックスを連続相として複合材料を形成した複合材料を指します。

SiC/SiCセラミックスベースの複合材料は、耐高温性、高強度、耐酸化性、耐腐食性、耐衝撃性などのSiCセラミックスの利点を維持しながら、SiC繊維の強化および強靭化効果も備えており、破壊靭性の低さや外部衝撃荷重に対する耐性の低さなどのSiCセラミックスの固有の欠点を克服しています。この材料は、1316°C の高温環境でも劣化することなく物理的、化学的特性を維持できます。 SiC/SiC 材料の表面に遮熱コーティングをスプレーすると、最大動作温度は 1480°C まで上昇し続けます。現代の商用エンジンのタービン前の温度は 1650°C に達することがありますが、追加の 170°C の温度差は依然としてコンプレッサーのブリード空気冷却によって補償する必要がありますが、このブリード空気の量は従来の高温合金材料で作られたブレードと比較して大幅に削減されます。予備計算によると、耐熱温度1480℃のCMC材料高圧タービンブレードを使用すると、エンジンの燃料消費量を6％削減できます。同時に、CMC材料で作られた燃焼室の高温ライナーに必要な冷却空気の量も大幅に削減され、冷却空気と燃料の不完全燃焼による窒素酸化物の発生の可能性が減り、窒素酸化物の排出量を33％削減できる可能性があります。

2SiC/SiCセラミックマトリックス複合部品の応用
2.1. SiC/SiCセラミックマトリックス複合部品の応用動向
航空分野における SiC/SiC セラミックマトリックス複合材料の応用には、主にエンジン燃焼室ライニング、燃焼室バレル、ノズルガイドベーン、翼前縁、タービンブレード、タービンシュラウドリングなどがあります。
海外では、炭化ケイ素セラミックス複合部品の研究と応用において、容易なものから始めて難しいものへと進む（まず静止部品、次に回転部品、低温から高温へ）という開発理念を踏襲しています。まず、テールノズル調整部品/シール部品、インナーコーンなど、中温、中負荷の静止部品を開発し、次に、火炎管、火炎安定装置、タービン外輪、ガイドベーンなど、高温、中負荷の静止部品を開発しています。タービンローターやタービンブレードなど、高負荷がかかる固定部品や回転部品については、まだ調査段階にあります。

2.2 海外におけるSiC/SiCセラミックス基複合材料の研究開発
フランスは1980年代にCERASEPRというブランド名でSiC/SiCセラミックス複合材料の開発をリードし、M88-2エンジン（フランス軍ラファール戦闘機用）のノズル外部調整板やF100エンジン（米国軍F-15/F-16戦闘機用）の調整板への適用に成功しました。

その後、米国NASAのHIPTET、HSR/EPM、UEETプログラム、日本のAMGプログラムなど、各国がSiC/SiCセラミックス系複合材料の製造技術分野への投資を増やし続け、SiC/SiCセラミックス系複合材料の製造技術は徐々に成熟し、その応用範囲はますます広がっています。 SiC/SiCセラミックマトリックス複合材は、F110-GE-129エンジンのテールノズル、F136エンジンのタービンブレード、F414エンジンのタービンカバーリング、CFM LEAPXエンジンなどの部品にうまく適用されたと報告されています。

CFMはGEとフランスのSAFRANグループの子会社SNECMAの50-50合弁企業で、ボーイングとエアバスに中型旅客機用ジェットエンジン25,000基以上を供給している。同社の定番製品であるCFM-56は、世界で最も多く搭載されているエンジン製品であり、まさに伝説的な製品です。

フランスのサフラングループが設計したセラミックマトリックス複合材（CMC）テールノズルは、CFM56-5Bエンジンに搭載され、2015年6月16日に初の商用飛行を完了しました。サフランは、2つの子会社であるヘラクレスとスネクマを通じて、ノズル検証コンポーネントの設計、製造、地上テストを実施しました。 2012年にA320で初期テストを実施した後、CMCノズルデモンストレーターは2015年4月22日に欧州航空安全機関（AESA）から商用飛行の認定を受けました。サフランは、この認証が、増大する航空宇宙の要件を満たすことができる高度な CMC 部品を開発する能力を証明するものであると考えています。
CFMの単通路旅客機向け新世代エンジンLEAP-Xは2016年に発売される予定。このエンジンにはCMC材料製の高圧タービンガイドベーンが装備される。これは、商用エンジン製造技術における新たな革新として業界で認識されています。

2.3 世界三大航空エンジンメーカーによるセラミックマトリックス複合材料の応用研究
2.3.1 GE
GE は 21 世紀初頭、地上設置型ガスタービンのタービンシュラウドの製造に CMC 材料を導入し、同時にステーター部品からジェットエンジンへの CMC の適用を拡大し始めました。 2016年に実用化されたLEAP-1エンジンのタービンシュラウドはCMC素材で作られており、民間航空機エンジンにCMCが採用されたのはこれが初めてとなる。 2020年以降にGE9Xエンジンが実用化されると、商用エンジンにおけるCMCの適用範囲は大幅に拡大するでしょう。エンジンの燃焼室炎管、第1段高圧タービンノズルとシュラウドリング、第2段高圧タービンノズルはすべてCMCで作られています。 2015 年初頭、GE9X エンジン用の最初の完全な CMC 部品セットが、改造された GEnx-1B エンジンでテストされ始めました。 GEは2014年末、F414ターボファンエンジンプラットフォーム上でCMC製の低圧タービンブレードの耐熱性と耐久性を検証しました。これは回転部品へのCMC材料の適用に初めて成功した事例です。

2.3.2 ロールスロイスロールス・ロイス社は、軍用および民間用のエンジン製品ラインに CMC を導入する予定です。この計画には、Advance シリーズの小型エンジンに CMC ライナーを備えたシュラウドレスタービンを使用し、ultraFan コンセプトに CMC ノズルを使用することが含まれています。 2015年頃、ロールス・ロイス社はオービタルATK社と共同でボーイング社の787環境実証プロジェクトに参加し、米国連邦航空局（FAA）のクリーンプロジェクトの指導の下、トレント1000エンジンを使用してセラミックノズルをテストした。試験結果によると、CMC材料システムの耐高温性は超合金を上回り、重量はチタン合金より20％軽く、燃料消費を効果的に削減します。

ロールス・ロイス社は2015年にカリフォルニアを拠点とするCMC専門メーカーのハイパーサーム社を買収した。同社はNASAと協力し、液体ロケット推進システム向けの初のアクティブ冷却式連続繊維強化SiCベース複合材推進室を開発した。

2.3.3 プラット・アンド・ホイットニー プラット・アンド・ホイットニーは、軍用および民間用エンジンのホットエンドローター部品における耐熱性セラミックス複合材料の応用研究に大きな注目を払っていますが、ホットエンドステーター部品における CMC の応用効果については楽観的ではありません。その理由の一部は、プラット・アンド・ホイットニー社の新型エンジンの低圧タービン段構成によるものであり、もうひとつの理由は、プラット・アンド・ホイットニー社が合金材料の熱伝導率を好んでいることである。他のメーカーの5～7段低圧タービンと比較すると、プラット・アンド・ホイットニーのエンジンは3段の低圧タービンしかありません。そのため、プラット・アンド・ホイットニーは2700℃以上の高温に耐えられるCMC材料に焦点を当てており、CMCをローター部品に適用すると最大のメリットが得られると考えています。プラット・アンド・ホイットニーは、将来の高圧タービンローターブレードに、より耐高温性に優れたCMC材料を使用する計画も立てており、これもCMC材料の低密度特性の価値である。

プラット・アンド・ホイットニーは、製造コストに加えて、ステーター部品への CMC の適用には多くの問題があり、その 1 つが熱伝導性であると考えています。 CMC は熱伝達特性が比較的弱く、ステータ部品の重量要件はローター部品ほど厳しくありません。そのため、ステータ部品の製造には、CMC よりも熱伝達能力が強い合金材料の方が適している可能性があります。

3. SiC/SiCセラミックス基複合材料の製造・加工技術
3.1 SiC/SiCセラミックスマトリックス複合材料の製造プロセス
SiC/SiC セラミックマトリックス複合材の製造プロセスには、主にポリマー浸透熱分解 (PIP)、化学蒸気浸透 (CVI)、反応浸透 (RI) が含まれます。日本とフランスはそれぞれ PIP 技術と CVI 技術で知られており、ドイツは RMI 技術の世界的リーダーであり、米国は主に CVI 技術と PIP 技術に基づいています。現在、SiC/SiCセラミックス基複合材料の製造技術分野における主要な研究機関としては、フランスのボレロー大学、米国のオークリッジ国立研究所、日本の大阪府立大学などが挙げられます。

1970年代初頭、フランスのボルドー大学のナスリアン教授は、CVIによる連続繊維強化シリコンカーバイドセラミックマトリックス複合材料（CMC-SIC）を製造する新しい方法を発明しました。これは現在ではエンジニアリング技術に発展しており、その後米国がフランスの特許を購入しました。

3.2 SiC/SiCセラミックス基複合材料の加工技術 SiC/SiCセラミックマトリックス複合材料は硬度が高く、特にマトリックスや繊維などの複数の部分から構成されているため、明らかな異方性があります。加工後のSiC/SiCセラミックマトリックス複合材料の表面形態、寸法精度、位置精度は、部品の安全性、信頼性、耐用年数に重要な影響を及ぼし、SiC/SiCセラミックマトリックス複合材料部品のエンジニアリング応用を制限する主なボトルネックの1つとなっています。

SiC/SiC セラミックマトリックス複合材の加工には、主にトリミング、穴あけ、三次元成形、微細溝成形が含まれます。加工技術には、主に機械加工、ウォータージェット加工、レーザー加工の3つのカテゴリーがあります。

4SiCファイバーの概要
4.1 SiC繊維の製造プロセス
SiC/SiC セラミックマトリックス複合材料は通常、SiC 繊維、界面層、SiC セラミックマトリックス、および熱保護コーティングで構成されます。

SiC 繊維は、SiC/SiC セラミックベースの複合材料の上流に位置し、産業チェーン全体の重要なリンクです。 SiC繊維は他の繊維にはないかけがえのない機能を持っているため、先進国はこの種のセラミック繊維の研究開発に多額の資金を投入してきました。現在、一般グレードおよび商用グレードのSiC繊維をバッチで提供できるのは日本と米国のみであり、数百トンの工業生産能力を達成しているのは日本カーボン株式会社と宇部興産株式会社のみであり、代表的な製品グレードはそれぞれニカロンNL-200とティラノロックスMです。

現在、連続 SiC 繊維を製造する主な方法としては、前駆体変換法 (3P、プレセラミックポリマー熱分解)、化学蒸着法 (CVD、化学蒸着)、活性炭素繊維変換法 (CVR、化学気相反応) などがあります。その中で、化学蒸着法は徐々に淘汰され、現在では前駆体変換法が比較的成熟した方法で工業化されており、SiC繊維製造研究の主流の方向となっています。

SiC 繊維は前駆体変換法で製造され、そのプロセスルートは、ポリカルボシラン (PCS) 合成、溶融紡糸、不融化処理、高温焼結の 4 つの主要なステップに分けられます。まず、ジメチルジクロロシランを脱塩素化してポリジメチルシランに重合し、次に高温 (450 ～ 500°C) の熱分解、転位、凝縮を経てポリカルボシランに変換します。250 ～ 350°C で、ポリカルボシランは多孔質紡糸機で連続ポリカルボシラン繊維に溶融紡糸され、次に空気中で約 200°C で酸化架橋されて不融化ポリカルボシラン繊維が得られ、最後に高純度窒素の保護下で 1000°C 以上で SiC 繊維が破断されます。

4.2 SiC繊維の世代区分と主な特性
1975年、日本の東北大学の矢島教授は、前駆体変換法を用いて連続SiC繊維の開発に成功し、SiC繊維を製造するための前駆体法の工業化の基礎を築きました。 1978年、日本カーボン株式会社は矢島教授のSiC繊維の特許実施権を取得した後、日本の新技術開発事業団の支援を受けて、国内トップクラスの材料専門家30名以上を組織し、約10年間の努力と約11億円の費用をかけて、1989年に繊維の工業生産を完全に実現し、ニカロンという商標名で正式に市場に投入されました。 1988年、日本の宇部興産は別の種類の連続Si-Ti-CO繊維の工業化に成功し、「ティラノ」という名前で販売されました。米国も同じ時期に多結晶繊維を生産し、Sylramic という名前で販売していました。

繊維の組成、構造、性能の発展と変化の過程に応じて、前駆体法で製造されたSiC繊維は3世代に分けられます。第1世代は高酸素炭素SiC繊維、第2世代は低酸素高炭素含有量SiC繊維、第3世代は近似化学比SiC繊維です。そのうち、第 1 世代と第 2 世代の SiC 繊維は基本的に低密度、高炭素含有量の非晶質繊維であり、耐熱温度は一般に 1300°C を超えません。第 3 世代は高密度、ほぼ化学量論的、多結晶 SiC 繊維であり、耐熱温度は 1700°C を超えており、多くの最先端機器のニーズを満たすことができます。

第一世代SiCファイバー 日本カーボンのニカロン 200 繊維や宇部興産のティラノ LOX-M 繊維に代表される高酸素炭素 SiC 繊維は、第一世代の繊維で酸化架橋を使用しています。繊維の最終的な酸素質量分率は 10% ～ 15% です。動作温度が 1200°C を超えると、繊維の SiCxOy 相が分解してナノ SiC 結晶が成長し、機械的特性が急激に低下します。
第2世代SiCファイバー 日本カーボンのHi-Nicalon繊維や宇部興産のTyranno LOX-E、Tyranno ZM、Tyranno ZEなどの低酸素、高炭素含有量のSiC繊維に代表され、電子線架橋が主に使用されています。第2世代のSiC繊維は、酸素の質量分率が低下し、遊離炭素の質量分率が比較的高く、SiCの粒径が第1世代よりも大きく、繊維の動作温度が1200℃から1300℃に上昇しています。
第3世代SiCファイバー 日本カーボンのHi-Nicalon Type S、宇部興産のTyranno SA、ダウコーニングのSylramicなどの近化学量論SiC繊維に代表されるものは、組成がSiCの化学量論比に近く、遊離炭素と不純物酸素の含有量が大幅に減少し、構造は結晶性の高いSiC多結晶構造であり、耐熱性が1700℃まで大幅に向上しています。

5. SiCセラミックス基複合材およびSiC繊維に関する国内研究の概要
5.1 SiCセラミックス基複合部品の国内研究開発 1980年代以来、わが国には西北工業大学の張立同院士が率いる研究開発チームがあり、また中国航空工業研究院複合材料センター、航空宇宙材料技術研究所、国防科学技術大学、中国科学院珪酸塩研究所などの機関が国際のフロンティアを追い、研究開発活動を開始してきました。「シリコンセラミックス複合材料」プロジェクトは、総会の「第9次5カ年計画」事前研究計画に含まれており、「第9次5カ年計画」期間中に準備プロセス研究を完了し、エンジンテストベンチでCMC-SiCシミュレーション部品をテストすることが求められていました。その結果、製造プロセス研究から部品テストへの飛躍を達成するのにわずか5年しかかかりませんでした。
現在、中国は第二世代SiC繊維やSiC/SiC複合材料の開発のキーテクノロジーで大きな進歩を遂げており、部品の開発や小ロット生産の能力も備えているが、工学工業化の面では西側先進国との差は依然として大きい。

2003年1月に西北工科大学の張立同院士が「航空製造技術」誌に発表した「新型シリコンカーバイドセラミックマトリックス複合材料の研究進捗」によると、「わが国における高推力対重量比の航空機エンジンの開発も、セラミックマトリックス複合材料の需要を喚起している。CMC-SiC燃焼室浮上壁シミュレーション部品とテールノズル調整板部品は、それぞれエンジンテストベンチとエンジンで正常に検証されている。」; 「西北工科大学超高温複合材料研究室は、約7年間の努力を経て、独立した知的財産権を持つCMC-SiCを製造するCVI法とその設備システムの開発に成功した。CVI-CMC-SiCの全体的な研究レベルは、国際的に先進的なランクにランクされている。」; 「現在、20種類以上、160以上のCV I-CMC-SiC部品のうち、液体ロケットエンジンのフルサイズC/SiCノズルは高高度試験に合格し、CMC-SiC浮上壁タイルシミュレーションと調整板は航空エンジン環境の短期評価に合格し、C/SiC固体ロケットエンジンガイドチューブは無制御飛行評価に合格しました。「すでに10年以上前に、我が国のシリコンカーバイドセラミックマトリックス複合材料のエンジニアリング研究開発は大きな進歩を遂げていたことがわかります。

2006年10月に西北工業大学の張立同院士と厦門大学の陳立富教授が共同で発表した「高性能炭化ケイ素セラミック繊維の現状、発展動向と対策」によると、「わが国は国際封鎖を打ち破り、自主的に炭化ケイ素セラミックス複合部品の量産技術を習得した。しかし、高性能SiC繊維が不足しているため、代わりに炭素繊維を使用するしかない。しかし、炭素繊維は耐酸化性が低く、高温および長期熱酸化環境でのSiC / SiCの応用に重大な制限があり、航空エンジンの熱構造部品の要件を満たすことができない」と述べており、10年前のわが国のSiC繊維の研究開発は、下流構造部品の開発ニーズを満たすことができなかったことがわかります。

5.2 国内SiC繊維研究開発
SiC繊維はその特殊な特性のため、常に軍事機密材料とみなされており、諸外国は我が国に対して技術封鎖や製品独占を課してきました。中国は、国産の先進複合材料の開発と兵器・装備の研究開発を推進し、国の軍事力と総合的な国力を強化するために、SiC繊維、特に超高温耐性SiC繊維を自主的に開発・研究する必要がある。

わが国でSiC繊維を研究している主な機関には、国立国防科技大学、厦門大学などがあり、実りある成果を上げています。蘇州賽利栄セラミック繊維有限公司は、わが国で初めて連続SiC繊維の工業生産に成功した企業です。

我が国は、日本より約8年遅れて、米国やドイツとほぼ同時期に、1980年代にSiC繊維の研究を始めました。 1990年代から21世紀初頭にかけて、国立国防科学技術大学と厦門大学はそれぞれアルミニウム含有SiC繊維、低酸素SiC繊維、不純物含有SiC繊維の研究を行った。これらの研究は、Shi Changxu、Cai Hongnian、Zhang Litong、Liu Daxiangを含む学者グループの助言と支援を受けて、関連する国家科学技術計画の支援を受けました。

国立国防技術大学は、わが国で最も早くSiC繊維およびチタン含有SiC繊維を製造するための前駆体法の研究を実施し、実験室での短繊維製造から連続繊維の製造、産業開発までのプロセスを経てきました。馮春祥教授率いる科学研究チームは、困難な探求を経て、1991年に中国初の連続シリコンカーバイド繊維実験生産ラインを構築しました。現在、生産能力500kg/年のSiC繊維パイロット生産ラインが建設され、機械的特性に優れた連続SiC繊維やチタン含有炭化ケイ素繊維が生産されています。

厦門大学特殊先進材料研究室は、中国工程院の張立同院士の指導の下、自主開発と国際協力を通じて、国際的に先進的かつ国内唯一の高性能連続セラミック繊維製造プラットフォームを形成しました。生産されるSiC繊維の性能は日本の同種製品に近く、現在、小ロット生産技術の向上に取り組んでいます。厦門大学の特徴は、電子線照射と熱化学架橋によりSiC生糸繊維の無酸素雰囲気架橋を実現し、低酸素含有量の架橋繊維を製造し、その後、高温焼結により低酸素含有量で耐高温性のSiC繊維を得ることです。

6. SiCセラミックマトリックス複合部品およびSiC繊維の市場見通し
6.1 国際航空エンジン大手のSiCセラミックマトリックス複合材料の市場見通しに関する判断 GEの公式予測によると、航空エンジン市場におけるCMCの需要は2013年から2023年にかけて10倍に増加する見込みです。そのため、CMC部品の需要増加による生産能力の圧力に対応するため、GEは2013年6月に1億2500万ドルを投資して米国ノースカロライナ州アッシュビルに11,600平方メートルの生産拠点を建設し、LEAP-XエンジンCMC部品の量産をサポートするとともに、将来のGE9Xエンジンに必要なCMC量産部品を供給します。ボーイング787と747-8に搭載されるGEnxに徐々に適用され、CFMの新世代LEAPエンジンに全面的に採用される予定です。

GEとSNECMAは、高品質のSiC繊維の供給を確保するため、2012年4月に日本カーボン株式会社と共同でNGSアドバンストファイバーズ株式会社を設立し、「ニカロン」ブランドのSiC連続繊維を生産・販売し、CMCの主要原料であるSiC繊維の両大企業による継続的な供給を確保すると発表した。

GEは、F414用タービンブレードのアップグレードをはじめ、さまざまなエンジン部品にCMCを適用する取り組みを進めており、2016年から2018年にかけて1日あたり800個のCMC完成部品を生産し、CMCエンジン部品の適用を積極的に拡大するという約束を果たす予定です。 CFMは2016年からCFM56エンジンの生産を段階的にLEAP-Xエンジンに移行し、2020年までに年間1,700基の生産を達成する計画です。この生産能力の需要を満たすため、同社は7億5,000万米ドルを投資し、米国ミシシッピ州エリスビルに総面積139,350平方メートルのCMC材料部品の量産工場を建設・拡張する計画だ。

6.2 中国の航空宇宙エンジン分野におけるSiCセラミックマトリックス複合材料の応用展望 2014年5月の中国航天新聞の報道によると、中国航天科技第六研究院が開発・製造したセラミック複合材ノズルが初めて地上試験に参加し、エンジンソリューションの検証に合格した。

中国商用航空機エンジン株式会社が2014年に『航空製造技術』に発表した「商用航空機エンジン用セラミックマトリックス複合部品の研究、開発、応用と展望」によると、わが国の商用航空機エンジンは先進的な研究開発に追いつく段階にあり、近い将来、自主的な知的財産権を持つCMC部品を搭載した中国国産の長江シリーズ商用航空機エンジンも発売される予定だ。

これは、私の国の航空宇宙エンジン産業におけるSICセラミックベースの複合材料の研究開発が着実に進歩していることを示しています。 SICセラミックベースの複合材料とSICファイバーのアプリケーションの見通しは、楽しみにしています。

出典：国防産業のリファレンス

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