碳化硅纖維是以碳和硅為主要組分的一種陶瓷纖維，其耐輻照、耐高溫、強度高、模量高、線膨脹系數小，吸波性、化學穩定性和耐化學品腐蝕性能優良，且具有半導體性質，主要用于制備耐高溫的金屬或陶瓷基復合材料。

碳化硅纖維的分類

碳化硅纖維從形態上可分為晶須和連續纖維兩種。

碳化硅晶須是一種外表呈粉末狀的單晶纖維，與金剛石屬于同一種晶型，缺陷很少且具有一定的長徑比，強度和抗高溫性能優良。其具有極高的性價比，是目前能夠合成得到的晶須中硬度最高、耐熱溫度最高、模量最大、抗拉伸強度最大的晶須產品，主要用于需要高溫、高強應用材質的增韌場合。

碳化硅連續纖維是碳化硅包覆在鎢絲或碳纖維等芯絲上形成的連續絲，或通過紡絲和熱解得到的純碳化硅長絲。日本碳公司生產的尼卡綸是一種新型碳化硅連續纖維，比碳纖維、硼纖維具有更高的耐熱性、彈性模量、耐高溫強度及抗氧化性能，與合成樹脂親和性好，是制備高級復合材料的理想填料。

碳化硅纖維的優勢

碳化硅纖維比強度和比模量高，碳化硅復合材料中包含35%～50%的碳化硅纖維，其比強度可提高1～4倍，比模量可提高1~3倍。

碳化硅纖維高溫性能卓越、尺寸穩定性好，熱膨脹系數比金屬小。用碳化硅增強復合材料可提高基體材料的耐高溫性能，使金屬基復合材料熱膨脹系數變小。

碳化硅纖維不吸潮、不老化，具有優良的抗疲勞和抗蠕變性，碳化硅增強復合材料有較好的界面結構，和金屬基體性能穩定，可有效地阻止裂紋擴散。

碳化硅纖維有較好的導熱和導電性，碳化硅增強金屬基復合材料保持了金屬材料的導熱和導電性，可避免靜電并減少溫差。

此外，碳化硅纖維具有各向同性，其無毒、光學性能好、熱變形系數小、能夠實現復雜形狀的近凈尺寸成型，因而成為制備空間反射鏡的首選材料。

碳化硅纖維的缺陷

碳化硅纖維材料作為一種多相陶瓷材質既硬且脆，加工難度很大。

碳化硅反射鏡面形精度尚不能夠滿足高精度光學系統的成像要求，使得它在應用中受到許多限制。

常規的碳化硅產品雖然可以彌補現有常規纖維的不足，但在特殊領域仍有許多缺陷，需要進一步完善和創新。

碳化硅纖維的應用

碳化硅纖維主要用作增強材料和耐高溫材料。

用做增強材料時常與碳纖維或玻璃纖維合用，以增強金屬和陶瓷為主，如做成噴氣式飛機的剎車片、發動機葉片、著陸齒輪箱和機身結構材料等，還可用做體育用品。耐高溫材料包括熱屏蔽材料、耐高溫輸送帶、過濾高溫氣體或熔融金屬的濾布等，其短切纖維可用做高溫爐材等。

碳化硅纖維復合材料可實現減重、熱膨脹系數匹配、提高工作溫度和熱導率等目的，多用于國防軍工，如航空、航天等高新技術領域，以及電子組件、空天飛機、戰術導彈、先進戰斗機和航空發動機等。在高級運動器材上也有應用，如自行車車架等。

未來，我國的碳化硅纖維研發將進入合作與競爭并存的快速發展階段。一方面加速第二代、第三代碳化硅纖維的產業化進程，降低制造成本，推動碳化硅纖維在航空航天領域的規模化應用，以及在民用、核能等領域的應用。另一方面，功能化碳化硅纖維將呈現百花齊放的格局，圍繞特殊應用領域開發專用的碳化硅纖維。