來自印度的高科技材料企業(yè)Azista集團(tuán)正通過美國子公司Azista USA在北美市場掀起技術(shù)浪潮。這家扎根于航空航天與復(fù)合材料領(lǐng)域的企業(yè),以一系列高溫材料創(chuàng)新及與歐洲頂尖科研機(jī)構(gòu)的合作,正在重塑全球高超聲速技術(shù)與航天材料供應(yīng)鏈格局。

從印度到北美:高溫材料技術(shù)的全球化布局
Azista USA 作為 Azista 工業(yè)集團(tuán)的美國分支,其母公司在印度擁有雙核心技術(shù)支柱 ——2014 年成立的 Azista 航空航天(艾哈邁達(dá)巴德)與 2020 年成立的 Azista 復(fù)合材料(海得拉巴)。如今,位于北卡羅來納州羅利的美國業(yè)務(wù)中心,正聚焦國防與商業(yè)航空航天市場,推動本土化合作與制造能力建設(shè)。
“Azista 復(fù)合材料已成為印度高超聲速技術(shù)的核心合作伙伴。”Azista USA 業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理 Jairam Chintalapati 在接受采訪時強(qiáng)調(diào)。該公司的產(chǎn)品矩陣覆蓋雙馬來酰亞胺(BMI)、氰酸酯、熱熔酚醛預(yù)浸料等高溫材料,尤其在陶瓷基復(fù)合材料(CMC)領(lǐng)域構(gòu)建了從樹脂體系到 3D 預(yù)制體的完整工藝鏈,包括專利薄膜沸騰化學(xué)氣相滲透(CVI)技術(shù),將傳統(tǒng) CVI 工藝的致密化速率提升 100 倍,制造周期縮短 90%。
技術(shù)突破:無溶劑酚醛與耐高溫 PN 樹脂的雙重革新
在航空航天材料的 “耐高溫競賽” 中,Azista USA 的兩大技術(shù)突破尤為矚目:
熱熔酚醛預(yù)浸料的工藝革命:傳統(tǒng)酚醛樹脂因固化過程中揮發(fā)物多、易產(chǎn)生孔隙,限制了厚壁部件制造。Azista 開發(fā)的無溶劑體系實(shí)現(xiàn) “類環(huán)氧樹脂” 加工特性,無需熱壓罐即可生產(chǎn) 20 毫米厚的航天級燒蝕組件,其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)達(dá) 160°C,已應(yīng)用于印度政府支持的熱防護(hù)系統(tǒng)(TPS)項(xiàng)目。
鄰苯二甲腈(PN)樹脂的性能顛覆:作為全球少數(shù)商用 PN 樹脂供應(yīng)商,Azista 的 PN 體系兼具酚醛阻燃性、聚酰亞胺耐熱性(Tg 435°C,350-400°C 長期服役)與氰酸酯加工優(yōu)勢,更通過優(yōu)化固化工藝克服了傳統(tǒng)脆性問題,已在飛機(jī)發(fā)動機(jī)部件替換鈦合金的項(xiàng)目中驗(yàn)證可行性。
跨國合作里程碑:與荷蘭 NLR 聯(lián)手攻克高溫材料難題
Azista USA 的技術(shù)實(shí)力獲得歐洲頂尖機(jī)構(gòu)認(rèn)可。荷蘭皇家航空航天中心(NLR)在 Clean Aviation 項(xiàng)目中,使用 Azista 的 PN 樹脂與 3D 打印模具技術(shù),成功制造傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)短艙的復(fù)合材料部件。NLR 研發(fā)工程師 Ronald Klomp 透露:“通過粉末涂層半預(yù)浸料工藝,我們實(shí)現(xiàn)了 24 層 PN 復(fù)合材料的高質(zhì)量固化,超聲波檢測顯示層壓板零缺陷。”

NLR在3D打印工具上使用Azista樹脂制作了這種碳纖維增強(qiáng)PN復(fù)合材料機(jī)艙。
雙方更聯(lián)合探索石墨烯改性 PN 樹脂,在歐盟 GIANCE 項(xiàng)目中驗(yàn)證其在 320°C 高溫下的力學(xué)性能,同時熱重分析(TGA)顯示該材料在 900°C 下仍保持 72% 的高殘?zhí)柯剩瑸楹教炱鳠岱雷o(hù)提供關(guān)鍵支撐。
從實(shí)驗(yàn)室到量產(chǎn):CMC 全產(chǎn)業(yè)鏈的規(guī)模化突圍
Azista 的野心不止于材料研發(fā) —— 其在海得拉巴建成的雙工廠體系已實(shí)現(xiàn) “設(shè)計 - 生產(chǎn)” 閉環(huán):研發(fā)中心掌控 FEA 分析與樹脂定制化配方,生產(chǎn)基地則配備高壓纖維纏繞機(jī)、碳化爐等設(shè)備,可制造 3 米級 C/C 部件。Chintalapati 透露:“我們用 PN 樹脂將 C/C 復(fù)合材料的致密化周期從 5 次減至 3 次,微觀結(jié)構(gòu)接近傳統(tǒng) CVI 工藝,但成本降低 60%。”

這種碳/碳筒是用碳泡沫夾在碳/碳結(jié)構(gòu)層之間制成的,碳/碳結(jié)構(gòu)層是用兩層碳纖維/PN預(yù)浸料用PN粘合劑粘合而成的。然后將固化的復(fù)合材料碳化。
目前,該公司已為衛(wèi)星制造 CFRP 蜂窩板、為火箭生產(chǎn) C/C 噴嘴,并與美國本土企業(yè)洽談建立聯(lián)合生產(chǎn)線。針對供應(yīng)鏈安全顧慮,Azista 推出 “預(yù)制塊出口 + 本地加工” 模式,避免核心設(shè)計數(shù)據(jù)跨境傳輸。
未來版圖:高超聲速與航天市場的全球化布局
隨著全球高超聲速武器與商業(yè)航天熱潮興起,Azista 正加速技術(shù)落地。其美國團(tuán)隊(duì)計劃 2025 年內(nèi)在北卡羅來納州建立 CMC 測試中心,同時與印度國防研究與發(fā)展組織(DRDO)合作推進(jìn)高超聲速導(dǎo)彈熱防護(hù)部件研發(fā)。“我們的目標(biāo)是成為全球高溫復(fù)合材料的‘一站式解決方案供應(yīng)商’,”Chintalapati 總結(jié),“從材料基因設(shè)計到最終部件交付,Azista 正在重新定義行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。”

3D預(yù)制件和C/C噴嘴(上)和各種碳纖維/PN和C/C零件(下)。
這場源自印度的材料革命,正通過 Azista USA 的跨洋布局,為航空航天與國防領(lǐng)域的 “極端環(huán)境材料挑戰(zhàn)” 提供破局之道。
參考文獻(xiàn):
[1] Smith J, et al. "Advanced Ceramic Matrix Composites for Aerospace Applications". Journal of Materials Science, 2023, 58(12): 4567-4589.
[2] Chintalapati J, et al. "Solvent-Free Phenolic Prepregs for High-Temperature Composites". Composites Part A, 2024, 176: 106987.
[3] Azista Industrial Group. "Technical Data Sheet: High-Temperature Phenolic Composites". 2024.