3.6.2. 碳-碳复合材料：主要应用于刹车付
机队机型升级换代急切。参考《飞行国际》的报告预测， 2008年至2013年间，中国战斗机的数量由2327架下降为1453架，从结构上来看，淘汰的主要为Q-5、H-5和J-6等落后机型，共淘汰了1070架左右，而J-10、J-11和JH-7等先进机型则总共更新200架，数量方面的下降和老机型的淘汰等都显示出换代升级的需求迫切。
军用航空领域和无人机钛材需求量有望达到每年1700吨。对比中美两国军机钛材使用量，我国平均每架军机钛需求量为3.1吨/架，远低于美国均机需求量近8吨/架，钛材使用量的增加将有力推动军机减重，提高战斗力。我国军费开支从2011年后，始终保持在10%以上的平稳增速，保守预测今后十年我国军费开支至少保持在10%的年均增速，军机平均钛材使用量达到4吨/架；假设10年后我国军用飞机和无人机数量新增2000架；总共新增钛材量达到1.6万吨，年均需求增加约1700吨。
2016年2月，美国爱达荷州立大学利用液态镓铟锡合金替代固态金属制造超材料内部结构单元——开口谐振环，研发出一种新型柔性隐身超材料。该材料可在吸波频段8G～11GHz连续可调，RCS衰减40～60dB，与现役装备雷达吸波材料相比，隐身效能提高100倍。该成果为宽频可调吸波材料的研究开辟了一条全新技术途径。
1）1970年代，主要用于整流罩、舱门等非承力结构；1公斤CFRP可以大体替代3公斤铝合金；
中国空军力量提升将持续。空军力量对比显示，无论在数量和质量方面，中国都远远落后于美国。中国2013年战斗机保有量约为1455架，仅为美国的51%。而其他辅助机型方面则差距更大，运输/加油机和教练机等仅为美国的10%左右。考虑到老旧战机淘汰，中国空军力量仍然有较大提升空间。
新型防冰材料
2016年8月，联合技术航空系统（UTAS）公司为美国空军475架F-15战斗机提供新的轮胎和刹车。新碳刹车采用了专利碳热沉材料，比目前的刹车系统寿命长4倍；新的轮胎采用无螺栓锁环设计，大幅降低维修时间和成本，并减少部件数量，提升了F-15战斗机机队的性能和表现。
中国通航机型有望进入快速发展。参考美国、南非、巴西等航空发达国家经验，在经济及政策满足一定条件后，其通用航空产业都经历了持续30年6%-10%的高速增长期。我们看到，尽管目前中国通用航空还处于非常低的水平，但中国经济水平达到一定高度及低空限制逐步放宽，在近两年通用航空业已出现快速发展趋势，2013年开始航空产业政策进一步完善，中国通用航空有望进入一个十年、二十年的景气周期。
2016年9月，研究人员首次发现一种能在超低温环境下实现材料裂纹自修复的新型复合材料，可用于飞行器或卫星等的纤维增强材料部件，实现部件在轨维修。-60℃条件下，自修复效率在玻璃纤维增强材料中达到100%。此外，康奈尔大学也成功研制出一种可变形复合材料，兼具自组装和自修复的特性。美国空军打算利用该材料制备小型无人机的变形机翼，使其能适应从空中到海洋的环境变化，尽量减少机翼损伤。
自清洁、抗反射、防微生物涂层
单晶叶片应用于航空发动机将缩小与国外代差，市场空间巨大。涡轮叶片是航空发动机最核心的部件之一，耐受温度也是提高发动机效率的关键因素。末级压气机和首级风扇直接接触1500摄氏度以上的高温气流，同时承受巨大的压力，对材料要求较高。成都航宇拟投产的单晶叶片，有望成功研制用于航空涡轮喷气发动机，并消除国产发动机与进口产品的代差。考虑到四代机列装、大型无人机和三代机的维检需求，假设未来10年列装1000架战机，双发机型占比50%，备件比1.2，全周期替换率1.8计算，对航空发动机需求超过3240台，对应单晶叶片市场空间约1020亿元。
采用新型合金制造的F-35光电系统的平台外壳
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钛材、新型合金、高温合金和3D打印率先受益。我们判断，在2016~2017年大飞机首飞和军机换代窗口期，已经部分进入国产军机/大飞机供应链认证的上市公司有望实现业绩反转，打开成长空间。其中，拥有产能和铸造工艺优势的钛材、依托3D打印技术实现传统铸造替代的航空零部件制造、以及航空发动机叶片和发动机维保领域有望率先受益。
衍生市场同样广阔。航空发动机叶片和合金技术可以衍生至燃气轮机，广泛用于电站和舰船中。我国2020年燃气轮机规划装机容量达到1.2亿千瓦，较2014年末装机量提高约7000万千瓦。按照主流200兆瓦出力的燃机轮机测算，合计燃气轮机装机需求超过350台。与传统动力相比，燃气轮机结构紧凑、功率大、重量轻、寿命长等优势可以显著提高舰船的战术技术性能。我国目前大约只有10艘主力舰艇使用燃气机。随着国产舰船用燃气轮机技术实现突破和海军舰艇列装速度加快，未来有望形成3大近海舰队和若干航母编队，未来五年预计年将新增驱逐舰及护卫舰30台左右，中小型舰艇90台。
航空航天领域铝合金用量占比份额高达70%左右。从全球范围来看，各类民用客机的铝合金用量达到近70%以上，其中波音777铝合金用材占总量的半壁江山，空客A380铝材用量也高达61%以上；对于我国我国自主设计的大型客机C919主结构材料中：铝及铝锂合金占65%，约14吨，所用到的铝合金牌号及制品形式包括7000系合金、2000系合金、6000系合金以及铝锂合金；而逐渐投入市场的ARJ21国产支线客机材料铝化率达75%，96%以上的零部件都是用热处理可强化的2xxx 系及7xxx 系合金制造的，仅有个别零件是用5052合金制造。大飞机的研发制造离不开材料的支撑，铝合金在航空航天领域用量依旧占据绝对主导地位。
“两机专项”政策扶持力度加大，高温材料首当其冲，下游市场前景可期。航空发动机和燃气轮机涉及到国防、民航、电力基础设施等重点领域，而目前国内尚不具备生产能力，高温材料瓶颈使得国产轮机始终与国外存在代差。2015年，航空发动机和燃气轮机项目首次写入了2015年的政府工作报告。随后，《中国制造2025》规划也将航空发动机作为重点发展领域，“两机”专项投资规模或达千亿元，资金需求可以保障。另一方面，我们测算中国未来5年燃气轮机/航空发动机需求约为1160台，假设每个热端涡轮2级，每个叶盘80片叶片，每个叶片单价30万元，预计高温材料5年内将新增550亿元市场空间，以及约350亿元维保市场。
全球铝锂合金研发进程已迈入第三代铝锂合金时代。由于铝锂合金的成本比普通铝合金高、室温塑性差、屈强比高、各向异性明显、冷加工容易开裂等，导致其成形难度大，难以制造复杂的零部件，从而限制了其在结构部件方面的应用。但近年来，国外铝锂合金的研制和成形技术日渐成熟，不仅在军用飞机和航天器上大量应用；而且民用飞机铝锂合金的用量也呈增加态势，如“奋进号”航天飞机的外贮箱、空客A330/340/380等系列飞机；目前，已开发出的新型铝锂合金主要有高强可焊的1460和Weldalite系列合金，高韧的2097、2197合金，低各向异性的AF/C-489、AF/C-458合金等，这些新出现的铝锂合金标志全球铝锂合金研发已迈入第三代铝锂合金，逐渐广泛应用于高端航空航天领域。
2016年5月，美国轻质材料制造创新研究所启动了钛合金和铝锂合金项目，旨在通过改进计算模型，更好地预测发动机材料性能。
碳热沉材料
领先国家：俄罗斯 | 英国 | 日本 | 以色列 | 印度
碳纤维材料对飞机机身进行有效减重。由于CFRP重量较传统铝合金/钛合金更轻，且冲击和疲劳性能接近金属材料，已经被大量用于飞机的机身、翼面和涡扇发动机风扇中。目前，CFRP在军机和民航飞机中应用占整机材料重量比例在22%至50%。CFRP的发展主要包括了四个阶段：
3.6.4. 多孔金属膜（EMF）
2016年5月，美国空军披露其正在进行镓液态金属合金(GaLMA)射频电子研究项目。GaLMA由液态金属、镓及其他导电金属组成，具有轻质、构型可变的特点，对于严格限制尺寸、重量和功率的平台有重要意义，可以延长飞行时间、提高负载能力、减少飞机传统射频结构造成的空气动力学阻力。基于GaLMA的液态电子对于传统射频电子而言，是一种全新的方法和完全不同的材料形式，可以使天线和电接触点物理可移动，且可重新布置，所以电子元件的形状和功能能够随任务需求而变化。
1. 摘要
来源：国君有色与新材料、材料+
超材料天线
3.4.3. 衍生领域广阔
2.2. 国防航空进入先进战机列装和研制新周期
2016年8月，俄罗斯研究人员开发出一种基于碳化硅和二硼化锆的陶瓷混合物构成的多层陶瓷结构材料，预计能够耐受3000℃的极端温度的考验，可用于提升喷气发动机燃烧室的温度，还能在空间飞行器再入大气层时起到隔热作用，或者用于制造测量发动机温度的传感器保护罩。12月，英国帝国理工大学的研究团队发现碳化钽和碳化铪材料组成的化合物（80%钽和20%铪）熔点可达到3905℃，为未来极热环境的应用铺平道路，如下一代超声速飞行器的热防护板、核反应堆的燃料包壳。
主要用于复合材料机身防雷。由于CFRP整体成型在机身中大量替代铝合金机身，飞机防雷已经成为一个重要的课题。在飞机制造中，保护复合材料机身防雷主要使用多孔金属箔（EMF）。
前沿人物：钱学森 | 马斯克 | 凯文凯利 | 任正非 | 马云 | 奥巴马 | 特朗普
2016年1月，工程推进系统公司（EPS）通过采用强度更高的“紧密石墨铸铁”（CGI），设计出紧凑、轻重量、坚固耐用的航空柴油发动机。这种紧密石墨铸铁通过加入紧密的石墨颗粒对铁基体实现互锁，超变态网页游戏大全，从而提高了强度和抗破裂性能。与普通灰口铁和铝合金相比，抗拉强度提高75%以上，硬度提高45%，疲劳强度则增长近一倍。目前该材料已用于EPS公司的发动机曲轴箱。
2.1.民航制造业渐入收获期
