稀土(Rare Earth),是化學周期表中鑭系元素和鈧、釔共十七種金屬元素的總稱。自然界中有250 種稀土礦。
熱障涂層利用陶瓷的隔熱和抗腐蝕的特點來保護金屬材料,不僅可以提高油料的燃燒效率,而且可以極大地延長發動機的壽命,在航空、航天、海面船舶、大型火力發電和汽車動力等方面具有重要的應用價值,是現代國防尖端技術領域中的重要技術之一。
熱障涂層(Thermal Barrier Coatings)是一層陶瓷涂層,它沉積在耐高溫金屬或超合金的表面,熱障涂層對于基底材料起到隔熱作用,降低基底溫度,使得用其制成的器件(如發動機渦輪葉片) 能在高溫下運行,并且可以提高器件(發動機等)熱效率達到60%以上。
隨著航空、航天及民用技術的發展,熱端部件的使用溫度要求越來越高,已達到高溫合金和單晶材料的極限狀況。以燃料輪機的受熱部件如噴嘴、葉片、燃燒室為例,它們處于高溫氧化和高溫氣流沖蝕等惡劣環境中,承受溫度高達1100℃,已超過了高溫鎳合金使用的極限溫度(1075℃)。將金屬的高強度、高韌性與陶瓷的耐高溫的優點結合起來所制備出的熱障涂層能解決上述問題,它能起到隔熱、抗氧化、防腐蝕的作用,已在汽輪機、柴油發電機、噴氣式發動機等熱端材料上取得一定應用,并延長了熱端部件的使用壽命。
熱障涂層材料分類包括
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1、產業鏈分析
稀土熱障涂層材料行業上游原材料包括稀土和氧化鋯等,下游領域包括航空發動機、燃氣輪機等等。
稀土熱障涂層材料產業鏈構成
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2、稀土熱障涂層材料行業主要法律法規
稀土熱障涂層材料行業近年來受到政府的多個政策鼓勵,同時,下游行業也同樣受到國家的政策鼓勵和扶持。
主要政策情況:
名稱 | 頒布機構 | 頒布時間 | 主要相關內容 |
《中國制造2025》 | 國務院 | 2015.5 | 新材料為重點發展領域,其中功能性高分子材料、先進復合材料、高性能結構材料等為發展重點。 |
《輕工業發展規劃(2016-2020)》 | 工信部 | 2016.8 | 重點發展應用于新能源、生物醫藥、信息等領域新產品,多功能、高性能塑料新材料及助劑;重點發展光學膜、新型柔性/液晶顯示屏、高阻隔多層復合共擠薄膜等功能性膜材料及產品;大力發展超小型、超高精度、超高速、智能控制的塑料高端加工設備,加大對塑料加工設備精密化、智能化改造,加快高精度塑料檢測設備及儀器研發及應用。 |
《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》 | 國務院 | 2016.11 | 推動新材料產業提質增效,面向航空航天、電力電子、新能源汽車等產業發展需求,擴大新型顯示材料、動力電池材料等規模化應用范圍。 |
《新材料產業發展指南》 | 工信部、國家發改委、科技部、財政部 | 2016.12 | 進一步健全新材料產業體系,下大力氣突破一批關鍵材料,提升新材料產業保障能力,支撐中國制造實現由大變強的歷史跨越。加大前沿新材料(石墨烯、金屬及高分子增材制造等材料為重點)領域知識產權布局,圍繞重點領域開展應用示范,逐步擴大前沿新材料應用領域。 |
《信息化產業發展指南》 | 工信部、國家發改委 | 2017.1 | 重點發展面向下一代移動互聯網和信息消費的新型智能手機、平板電腦、車載智能設備以及人工智能等終端產品,提升產品的研發應用能力、產業配套能力和品牌競爭力。 |
《戰略性新興產業重點產品和服務指導目錄》(2016版) | 國家發改委 | 2017.2 | 將“高效密封劑、密封膠和膠帶;動力電池用復合膜、涂布膜,其他功能膜材料。”列為國家重點支持的新材料產業。 |
《產業結構調整指導目錄(2019年本)》 | 國家發改委 | 2019.10 | 高新、數字、智能印刷技術及高清晰度制版系統開發與應用等屬于國家鼓勵類項目。改性型、水基型膠粘劑和新型熱熔膠,功能性膜材料等新型精細化學品的開發與生產屬于國家鼓勵類項目。 |
3、我國稀土熱障涂層材料行業發展階段
我國熱障涂層技術起步相對較晚,應用領域較為有限,但隨著技術的發展,應用領域逐漸拓寬。最早我國的熱障涂層主要用于航空發動機燃燒室、火焰筒等部件,主要為軍用領域,并逐步擴展,向燃氣輪機、發電機組高溫葉片等領域持續擴張,市場需求也呈現出逐步擴張的態勢。
從行業的發展階段來看,我國的稀土熱障涂層材料行業發展與下游的航空發動機以及燃氣輪機等行業發展基本同步,建國以來主要依靠蘇聯的技術體系,自主研發,技術水平總體穩定提升,但發展較為緩慢。改革開放后,相關下游的行業的自主創新體系有所停滯,稀土熱障涂層行業發展也趨于停滯。2008年以來,隨著國內對核心技術地位有了更加明顯的認知,燃氣輪機、航空發動機等核心技術自主研發開始高速發展,熱障涂層行業也逐步進入高速發展階段,企業數量持續增加,規模化量產能力逐步提升,2015年后,隨著軍民融合的深度推進,軍品定價改革機制完善,我國稀土熱障涂層行業發展體系更加完善,行業逐步進入穩定發展階段。
我國稀土熱障涂層材料行業發展階段概況
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目前以高性能Y2O3等穩定劑穩定的氧化鋯熱障陶瓷涂層材料,已主要應用于高性能渦輪航空發動機中。發電機的高溫葉片上,用等離子噴涂ZrO2涂層后,可提高工作溫度50~100℃。ZrO2涂層已擴展到內燃機或高汽輪機的燃燒室金屬內壁上,可提高工作溫度,節省燃料,應用領域有了很大的拓寬。
4、我國稀土熱障涂層材料行業市場規模
材料技術的進步對整個航空發動機產業意義巨大,隨著國家層面對航空發動機材料與制造技術發展的大力支持,近年來我國在新型材料的研制與制造技術上取得多方面進展。例如,北京航空航天大學在發動機渦輪葉片熱障涂層技術上取得了重大突破,航材院目前已經在粉末高溫合金、單晶高溫合金等方面取得階段性進展。隨著國內航天航空事業的持續發展,稀土熱障涂層材料行業市場規模總體呈現出明顯的上升態勢。
根據智研咨詢發布的《2021-2027年中國稀土熱障涂層材料行業市場研究分析及投資戰略規劃報告》顯示:2020年中國稀土熱障涂層材料行業市場規模達到了2.89億元。
2014-2020年中國稀土熱障涂層材料行業市場規模走勢
資料來源:智研咨詢整理
隨著稀土熱障涂層材料應用逐漸廣泛,行業市場細分也逐漸明顯。目前熱障涂層材料主要用于航空發動機與燃氣輪機的熱端部件的熱防護,能夠有效提供工作溫度。這一領域對稀土熱障涂層材料性能要求較高,不僅要有足夠強的隔熱能力,同時還需要較高的耐磨損力。
此外稀土熱障涂層材料還可以用與內燃機,精密電子元器件等、發電機高溫葉片等領域,這一領域需求較為廣泛,產品具體的性能需求差異較大,但總體而言低于航空發動機與燃氣輪機領域,價格也相對較低。
2019年我國稀土熱障涂層材料市場規模達到了2.36億元,其中航空發動機及燃氣輪機領域規模2.3億元,其他領域規模約為0.06億元。2020年我國稀土熱障涂層材料市場規模達到了2.89億元,其中航空發動機及燃氣輪機領域規模2.82億元,其他領域規模約為0.07億元。
2014-2020年稀土熱障涂層材料細分市場規模走勢
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5、稀土熱障涂層材料主要企業
我國涉及稀土熱障涂層材料企業數量逐漸增加,但形成了規模化生產能力企業的數量相對較少,同時行業內企業多以軍品為主,但居民融合的特點突出。
我國稀土熱障涂層材料行業主要參與者
序號 | 名稱 |
1 | 北京礦冶研究總院 |
2 | 湖南益陽先導等離子粉末有限公司 |
3 | 遼寧硅酸鹽研究所 |
4 | 北京航空材料研究院( 621所) |
5 | 北京航空航天大學 |
6 | 中科院長春應用化學研究所 |
7 | 北礦新材科技有限公司 |
8 | 北京鋼研高納科技股份有限公司 |
9 | 廣東新勁剛新材料科技股份有限公司 |
10 | 包頭稀土研究院 |
11 | 三祥新材股份有限公司 |


2025-2031年中國稀土熱障涂層材料行業發展策略分析及投資前景研究報告
《2025-2031年中國稀土熱障涂層材料行業發展策略分析及投資前景研究報告》共十四章,包含2025-2031年稀土熱障涂層材料行業投資機會與風險,稀土熱障涂層材料行業投資戰略研究,研究結論及投資建議等內容。



