航空宇宙用セラミックス:2029年までの世界市場

■ 英語タイトル:Aerospace Ceramics: Global Markets to 2029

調査会社BCC Research社が発行したリサーチレポート(データ管理コード:BCC26JA006)■ 発行会社/調査会社:BCC Research
■ 商品コード:BCC26JA006
■ 発行日:2025年4月
■ 調査対象地域:グローバル
■ 産業分野:航空宇宙
■ ページ数:140
■ レポート言語:英語
■ レポート形式:PDF
■ 納品方式:Eメール
■ 販売価格オプション(消費税別)
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*** レポート概要(サマリー)***

概要:

世界の航空宇宙用セラミックス市場は、2024年に53億米ドルと評価された。2024年の56億米ドルから2029年までに82億米ドルへ成長し、2024年から2029年までの年間平均成長率(CAGR)は8.0%と予測される。

航空宇宙用セラミックスは、航空機エンジン、熱防護シールド、その他の航空宇宙部品に使用される非金属結晶化合物である。軽量性、耐食性、低密度、電気絶縁性、高温・振動耐性といった特性により、民間・軍用・宇宙航空機向けの理想的な材料となっている。先進セラミックスの超高温耐性は、推進エンジンや航空機構造用途において極めて人気のある材料となっている。 例えば、ジルコニア系TBC(熱被覆)はタービンエンジン高温部部品の耐久性を向上させ、タービンエンジン産業に革命をもたらした。航空宇宙用セラミックスは高速化・低燃費化・積載量拡大・宇宙滞在時間延長を可能とし、現代航空産業において先進セラミックスメーカーに収益性の高い機会を創出している。

セラミックスは現代航空エンジンにおいて重要な役割を担っており、タービンブレードやベーンは高温高圧環境に曝される。 これらの材料は従来の金属合金よりも耐熱性に優れるため、極限温度下でもエンジンの効率的な稼働を可能にします。

さらに、宇宙船が大気圏再突入時に受ける強烈な熱から保護する耐熱タイルにもセラミックスが利用されています。これらのタイルはシリカや炭素繊維強化セラミックスで構成されることが多く、空気摩擦による膨大な熱を吸収・放出できます。 さらに、セラミックスの高温耐性と繊維・ポリマーの靭性・延性を融合したCMC(複合材料)の普及が進み、構造用途、重要エンジン部品、排気システムで消費量が増加している。これらは破断抵抗性を大幅に向上させ、セラミックス固有の脆性を克服するのに役立つ。

宇宙探査における新素材開発を研究するNASAの先進材料・加工部門は、航空宇宙用セラミックス分野における注目すべき国際的取り組みである。 これには、金属、セラミックス、ポリマー、複合材料、ナノ材料など、荷重支持構造や計測機器に関連する多様な材料が含まれる。NASAは現在、地球上の生活を改善し低軌道経済を拡大する可能性を秘めた、宇宙空間向け先端材料・部品の開発について米国企業からのアイデアを募集している。また欧州の研究革新プログラム「Clean Sky 2」は、より環境に優しい航空産業に向けた革新的技術を開発中である。 こうした世界規模の取り組みが、今後数年間の先進セラミックス開発を支えることになる。

レポートの範囲
本レポートは、最新のデータ、動向、市場予測を反映した航空宇宙用セラミックスの世界市場を分析する。航空宇宙用セラミックスは、優れた熱的・電気的特性と軽量性を備えた先進材料であり、燃料効率、速度、航続距離、積載能力の向上など、航空機の性能向上につながる。 主に熱防護シールド、エンジン・排気システム、航空機構造材に使用される。
本分析では、航空宇宙用セラミックスの世界市場を以下のように分類する:
– 組成:セラミックマトリックス複合材(CMCs)、酸化物セラミックス(アルミナ、ジルコニア)、非酸化物セラミックス(炭化ケイ素、窒化ケイ素、炭化ホウ素)
– 用途:構造用、耐熱用、電気用。
– 最終用途:民間航空(旅客機・貨物機)、防衛・軍事航空宇宙、商業宇宙産業、その他(ヘリコプター、一般航空)。
– 地域:北米、欧州、アジア太平洋、南米、中東・アフリカ。
本レポートは、構造・熱・電気用途に焦点を当て、商用航空および宇宙探査分野向けの航空宇宙用セラミックスに重点を置いています。構造用途には、タービンブレードやノズルなどのエンジン部品、機体構造、着陸装置、構造補強材が含まれます。熱用途には、熱防護システム(TPS)、熱シールド、遮熱コーティング、エンジンおよび再突入システムの断熱材、極超音速機の外装などが含まれます。 電気用途には、コンデンサ、アンテナ、センサーなどの電子部品、航空電子機器、基板が含まれる。市場調査の基準年は2023年で、2024年から2029年までの推定値と予測値を提示。市場推定値は米ドル(百万ドル)で表示。
成長率予測は、予想される業界の生産能力増強、主要企業からのフィードバック、主要企業の収益報告、予想される規制更新に基づいている。 市場動向の予測と市場規模のさらなる検証には、オーストラリア陶磁器協会、現代陶芸スタジオ協会、欧州陶磁器工業協会、英国陶磁器連合、南アフリカ陶磁器協会、中西部陶磁器協会、英国陶磁器流通業者協会などの主要陶磁器関連団体のデータを活用しました。
レポート内容
– データ表48点と追加表55点
– 航空宇宙用セラミックスの現在および将来のグローバル市場概要
– グローバル市場動向分析(2023年市場収益データ、2024年推定値、2028年予測値、2029年までの予測CAGRを含む)
– グローバル市場の規模および収益見通しの推定、ならびに組成・用途・エンドユーザー・地域別の市場シェア分析
– 航空宇宙用セラミックスの利用に影響を与える動向と主要供給市場の特定
– 現在使用中または将来使用が想定される航空宇宙用セラミックス技術の網羅、および同セラミックスが世界市場に与える潜在的影響の評価
– 市場動向、技術進歩、規制、マクロ経済要因の影響に関する事実と数値
– 業界構造分析(企業別市場シェア・ランキング、戦略的提携、M&A動向、ベンチャー資金調達見通しを含む)
– 持続可能性動向とESG動向の概要(消費者意識、主要企業のESGスコア・実践に重点)
– 主要企業プロファイル(サンゴバン、3M、京セラ、モーガン・アドバンスト・マテリアルズ、ヘクセル)

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*** レポート目次(コンテンツ)***

目次
第1章 エグゼクティブサマリー
市場見通し
レポートの範囲
市場概要
主なポイント
第2章 市場概観
概要
航空宇宙用セラミックスの利点
航空宇宙用セラミックスの特性
CMCの技術的背景
バリューチェーン分析
原材料調達
材料加工
部品生産
品質試験と認証
流通とロジスティクス
最終用途産業
リサイクル/再利用と廃棄
規制枠組み
第3章 市場ダイナミクス
市場動向
市場推進要因
航空交通量の増加
厳格な環境規制
セラミック系コーティングの需要
軍事・防衛プログラムの拡大
市場抑制要因
生産・加工コスト
サプライチェーンの脆弱性
市場機会
宇宙探査と衛星展開
都市型航空モビリティ(UAM)の普及
市場課題
技術的課題
代替材料との競争
第4章 新興技術と動向
概要
航空宇宙産業のトレンド
空中モビリティ
人工知能
ブロックチェーン
超音速飛行
電気推進
新興技術
超高温セラミックス
機能傾斜セラミックス
積層造形
プラズマ支援表面処理
ナノ構造セラミックス
特許分析
主なポイント
航空宇宙用セラミックス関連の特許取得件数
第5章 市場セグメント分析
セグメント内訳
組成別市場分析
セラミックマトリックス複合材
酸化物セラミックス
非酸化物セラミックス
用途別市場分析
構造用途
熱用途
電気用途
最終用途別市場分析
民間航空
防衛・軍事航空宇宙
民間宇宙産業
その他の最終用途
地域別内訳
地域別市場分析
北米
欧州
アジア太平洋
南米
中東・アフリカ
第6章 競争情報
業界構造
企業別市場シェア
戦略分析
第7章 航空宇宙セラミックス産業における持続可能性:ESGの視点
航空宇宙セラミックス産業におけるESG
業界の持続可能性動向
ESG実践
航空宇宙セラミックス産業におけるESGの現状
ESGスコア分析
リスク尺度、エクスポージャー尺度、マネジメント尺度
リスク尺度
エクスポージャー尺度
マネジメント尺度
ESGの将来:新たな動向と機会
まとめ
第8章 付録
調査方法
参考文献
略語一覧
企業プロファイル
3M
アドバンスト・セラミック・マテリアルズ
アプライド・セラミックス社
セラモ社
セラメック社
クールステック社
ヘクセル社
インターナショナル・サイロンズ(ニューカッスル)株式会社
嘉興ナイスウェイ精密機械株式会社
京セラ株式会社
マテリオン株式会社
マクダネル・アドバンスト・マテリアル・テクノロジーズ社
モーガン・アドバンスト・マテリアルズ
サンゴバン
STCマテリアル・ソリューションズ

表一覧
要約表:2029年までの地域別航空宇宙用セラミックス世界市場
表1:航空宇宙用セラミックスの電気的特性
表2:航空宇宙用セラミックスの機械的特性
表3:航空宇宙用セラミックスの熱的特性
表4:CMC製造方法
表5:航空宇宙用セラミックスを支援する規制枠組み(2023年および2024年)
表6:世界の航空業界旅客輸送量(2022年~2024年)
表7:航空宇宙用セラミックスに関する特許(2023年~2025年)
表8:セラミックスの特性
表9:組成別航空宇宙用セラミックス世界市場(2029年まで)
表10:地域別CMC世界市場(2029年まで)
表11:アルミナとジルコニアの特性
表12:地域別酸化物セラミックス世界市場(2029年まで)
表13:航空宇宙用セラミックスと金属の比較
表14:非酸化物セラミックスの世界市場(地域別、2029年まで)
表15:航空宇宙用セラミックスの世界市場(用途別、2029年まで)
表16:構造用途における航空宇宙用セラミックスの世界市場(地域別、2029年まで)
表17:2029年までの地域別航空宇宙用セラミックス熱応用市場規模
表18:2029年までの地域別航空宇宙用セラミックス電気応用市場規模
表19:2029年までの用途別航空宇宙用セラミックス市場規模
表20:2029年までの地域別民間航空向け航空宇宙用セラミックス世界市場
表21:2029年までの地域別民間航空向け航空宇宙用セラミックス世界市場
表22:2029年までの地域別旅客機向け航空宇宙用セラミックス世界市場
表23:輸送用航空機向け航空宇宙用セラミックスの世界市場(地域別、2029年まで)
表24:防衛・軍事航空宇宙向け航空宇宙用セラミックスの世界市場(地域別、2029年まで)
表25:商業宇宙産業向け航空宇宙用セラミックスの世界市場(地域別、2029年まで)
表26:その他の用途別 航空宇宙用セラミックスの世界市場(地域別、2029年まで)
表27:航空宇宙用セラミックスの世界市場(地域別、2029年まで)
表28:航空宇宙用セラミックスの北米市場(国別、2029年まで)
表29:北米における航空宇宙用セラミックス市場、組成別、2029年まで
表30:北米における航空宇宙用セラミックス市場、用途別、2029年まで
表31:北米における航空宇宙用セラミックス市場、最終用途別、2029年まで
表32:北米における民間航空向け航空宇宙用セラミックス市場(種類別、2029年まで)
表33:欧州における航空宇宙用セラミックス市場(国別、2029年まで)
表34:欧州における航空宇宙用セラミックス市場(組成別、2029年まで)
表35:欧州における航空宇宙用セラミックス市場(用途別、2029年まで)
表36:欧州航空宇宙用セラミックス市場(最終用途別、2029年まで)
表37:欧州商用航空向け航空宇宙用セラミックス市場(種類別、2029年まで)
表38:アジア太平洋航空宇宙用セラミックス市場(国別、2029年まで)
表39:2029年までのアジア太平洋地域における航空宇宙用セラミックス市場(組成別)
表40:2029年までのアジア太平洋地域における航空宇宙用セラミックス市場(用途別)
表41:2029年までのアジア太平洋地域における航空宇宙用セラミックス市場(最終用途別)
表42:アジア太平洋地域における民間航空向け航空宇宙用セラミックス市場(種類別、2029年まで)
表43:南米における航空宇宙用セラミックス市場(組成別、2029年まで)
表44:南米における航空宇宙用セラミックス市場(用途別、2029年まで)
表45:南米における航空宇宙用セラミックス市場(用途別、2029年まで)
表46:南米における航空宇宙用セラミックス市場(商用航空分野、種類別、2029年まで)
表47:中東・アフリカ(MEA)における航空宇宙用セラミックス市場(組成別、2029年まで)
表48:2029年までの用途別中東・アフリカ地域航空宇宙用セラミックス市場
表49:2029年までの最終用途別中東・アフリカ地域航空宇宙用セラミックス市場
表50:2029年までのタイプ別中東・アフリカ地域民間航空向け航空宇宙用セラミックス市場
表51:航空宇宙用セラミックス産業における最近の動向、2023年~2025年
表52:ESGカーボンフットプリント対策
表53:ESG水資源・廃棄物削減対策
表54:ESGダイバーシティ対策
表55:ESG従業員安全・労働慣行対策
表56:ESG:ガバナンスおよび持続可能なサプライチェーンイニシアチブ
表57:航空宇宙用セラミックス企業のESGスコア、2024年
表58:本報告書で使用される略語
表59:3M:企業概要
表60:3M:財務実績、2023年度および2024年度
表61:3M:製品ポートフォリオ
表62:3M:ニュース/主要動向(2024年)
表63:アドバンスト・セラミック・マテリアルズ:企業概要
表64:アドバンスト・セラミック・マテリアルズ:製品ポートフォリオ
表65:アプライド・セラミックス社:企業概要
表66:アプライド・セラミックス社:製品ポートフォリオ
表67:セラモ社:会社概要
表68:セラモ社:製品ポートフォリオ
表69:セラテック社:会社概要
表70:セラテック社:製品ポートフォリオ
表71:セラテック社:ニュース/主要動向、2024年
表72:クアーズテック社:企業概要
表73:クアーズテック社:製品ポートフォリオ
表74:クアーズテック社:ニュース/主要動向(2023年および2024年)
表75:ヘクセル社:企業概要
表76:ヘクセル社:財務実績(2023年度および2024年度)
表77:ヘクセル社:製品ポートフォリオ
表78:ヘクセル社:ニュース/主要動向、2023年および2024年
表79:インターナショナル・サイロンズ(ニューカッスル)社:会社概要
表80:インターナショナル・サイロンズ(ニューカッスル)社:製品ポートフォリオ
表81:嘉興ナイスウェイ精密機械有限公司:会社概要
表82:嘉興ナイスウェイ精密機械有限公司:製品ポートフォリオ
表83:京セラ株式会社:会社概要
表84:京セラ株式会社:財務実績、2022年度および2023年度
表85:京セラ株式会社:製品ポートフォリオ
表86:京セラ株式会社:ニュース/主要動向(2023年および2024年)
表87:マテリオン株式会社:会社概要
表88:マテリオン株式会社:財務実績(2023年度および2024年度)
表89:マテリオン社:製品ポートフォリオ
表90:マクダネル・アドバンスト・マテリアル・テクノロジーズ社:会社概要
表91:マクダネル・アドバンスト・マテリアル・テクノロジーズ社:製品ポートフォリオ
表92:モーガン・アドバンスト・マテリアルズ社:会社概要
表93:モーガン・アドバンスト・マテリアルズ社:財務実績、2023年度および2024年度
表94:モーガン・アドバンスト・マテリアルズ:製品ポートフォリオ
表95:モーガン・アドバンスト・マテリアルズ:ニュース/主要動向、2024年
表96:サンゴバン:会社概要
表97:サンゴバン:財務実績、2023年度および2024年度
表98:サンゴバン:製品ポートフォリオ
表99:サンゴバン:ニュース/主要動向、2022年および2023年
表100:STCマテリアルソリューションズ:会社概要
表101:STCマテリアルソリューションズ:製品ポートフォリオ
表102:STCマテリアルソリューションズ:ニュース/主要動向、2023年

図一覧
要約図:地域別航空宇宙用セラミックスの世界市場シェア、2023年
図1:CMC製造工程
図2:航空宇宙用セラミックス市場バリューチェーン
図3:市場動向-航空宇宙用セラミックス
図4:航空宇宙用セラミックス産業における新興技術
図5:組成別グローバル航空宇宙用セラミックス市場シェア、2023年
図6:地域別グローバルCMC市場シェア、2023年
図7:高バイパス比ターボファンエンジンの概略図
図8:酸化物セラミックスの世界市場シェア(地域別、2023年)
図9:非酸化物セラミックスの世界市場シェア(地域別、2023年)
図10:航空宇宙用セラミックスの世界市場シェア(用途別、2023年)
図11:構造用途における航空宇宙用セラミックスの世界市場シェア(地域別、2023年)
図12:熱用途における航空宇宙用セラミックスの世界市場シェア(地域別、2023年)
図13:電気用途における航空宇宙用セラミックスの世界市場シェア(地域別、2023年)
図14:用途別 航空宇宙用セラミックスの世界市場シェア、2023年
図15:機種別 商用航空分野における航空宇宙用セラミックスの世界市場シェア、2023年
図16:地域別 商用航空分野における航空宇宙用セラミックスの世界市場シェア、2023年
図17:旅客機向け航空宇宙用セラミックスの世界市場シェア(地域別、2023年)
図18:輸送機向け航空宇宙用セラミックスの世界市場シェア(地域別、2023年)
図19:防衛・軍事航空宇宙向け航空宇宙用セラミックスの世界市場シェア(地域別、2023年)
図20:地域別 2023年 商業宇宙産業向け航空宇宙用セラミックスの世界市場シェア
図21:地域別 2023年 その他の用途別 航空宇宙用セラミックスの世界市場シェア
図22:地域別 2023年 航空宇宙用セラミックスの世界市場シェア
図23:北米における航空宇宙用セラミックス市場シェア(国別、2023年)
図24:北米における航空宇宙用セラミックス市場シェア(組成別、2023年)
図25:北米における航空宇宙用セラミックス市場シェア(用途別、2023年)
図26:北米航空宇宙用セラミックス市場における用途別シェア、2023年
図27:北米航空宇宙用セラミックス市場における民間航空分野のタイプ別シェア、2023年
図28:欧州航空宇宙用セラミックス市場における国別シェア、2023年
図29:欧州航空宇宙用セラミックス市場における構成別シェア、2023年
図30:欧州航空宇宙用セラミックス市場における用途別シェア、2023年
図31:欧州航空宇宙用セラミックス市場における最終用途別シェア、2023年
図32:欧州航空宇宙用セラミックス市場における民間航空分野のシェア(種類別、2023年)
図33:アジア太平洋航空宇宙用セラミックス市場における国別シェア(2023年)
図34:アジア太平洋航空宇宙用セラミックス市場における組成別シェア(2023年)
図35:用途別アジア太平洋地域航空宇宙用セラミックス市場シェア、2023年
図36:最終用途別アジア太平洋地域航空宇宙用セラミックス市場シェア、2023年
図37:商用航空分野におけるアジア太平洋地域航空宇宙用セラミックス市場シェア(種類別)、2023年
図38:南米航空宇宙用セラミックス市場における組成別シェア、2023年
図39:南米航空宇宙用セラミックス市場における用途別シェア、2023年
図40:南米航空宇宙用セラミックス市場における最終用途別シェア、2023年
図41:南米市場における航空宇宙用セラミックスの商用航空分野別シェア(2023年)
図42:中東・アフリカ市場における航空宇宙用セラミックスの組成別シェア(2023年)
図43:中東・アフリカ市場における航空宇宙用セラミックスの用途別シェア(2023年)
図44:2023年 MEA地域 航空宇宙用セラミックス市場における最終用途別シェア
図45:2023年 MEA地域 航空宇宙用セラミックス市場における民間航空分野のタイプ別シェア
図46:2023年 世界の航空宇宙用セラミックスメーカー市場におけるシェア
図47:航空宇宙用セラミックス企業における持続可能性の利点
図48:3M:事業部門別収益シェア、2024年度
図49:3M:国・地域別収益シェア、2024年度
図50:ヘクセル社:事業部門別収益シェア、2024年度
図51:ヘクセル社:国・地域別売上高シェア、2024年
図52:京セラ株式会社:事業部門別売上高シェア、2023年度
図53:京セラ株式会社:国・地域別売上高シェア、2023年度
図54:マテリオン社:事業部門別売上高シェア、2024年度
図55:マテリオン社:国・地域別売上高シェア、2024年度
図56:モーガン・アドバンスト・マテリアルズ:事業部門別売上高シェア、2024年度
図57:モーガン・アドバンスト・マテリアルズ:国・地域別売上高シェア、2024年度
図58:サンゴバン:国・地域別売上高シェア、2024年度

Table of Contents
Chapter 1 Executive Summary
Market Outlook
Scope of Report
Market Summary
Key Takeaways
Chapter 2 Market Overview
Overview
Benefits of Aerospace Ceramics
Properties of Aerospace Ceramics
Technological Background of CMCs
Value Chain Analysis
Sourcing of Raw Materials
Material Processing
Component Production
Quality Testing and Certification
Distribution and Logistics
End-Use Industries
Recycling/Reuse and Disposal
Regulatory Framework
Chapter 3 Market Dynamics
Market Dynamics
Market Drivers
Growth of Air Traffic
Stringent Environmental Regulations
Demand for Ceramic-Based Coatings
Expansion of Military and Defense Programs
Market Restraints
Production and Processing Costs
Supply Chain Vulnerabilities
Market Opportunities
Space Exploration and Satellite Deployments
Prevalence of Urban Air Mobility (UAM)
Market Challenges
Technological Challenges
Competition With Substitute Materials
Chapter 4 Emerging Technologies and Developments
Overview
Aerospace Industry Trends
Aerial Mobility
Artificial Intelligence
Blockchain
Supersonic Flights
Electric Propulsion
Emerging Technologies
Ultra-High-Temperature Ceramics
Functionally Graded Ceramics
Additive Manufacturing
Plasma-Assisted Surface Engineering
Nanostructured Ceramics
Patent Analysis
Key Takeaways
Patent Grants Related to Aerospace Ceramics
Chapter 5 Market Segment Analysis
Segmentation Breakdown
Market Analysis by Composition
Ceramic Matrix Composites
Oxide Ceramics
Non-Oxide Ceramics
Market Analysis by Application
Structural Applications
Thermal Applications
Electrical Applications
Market Analysis by End Use
Commercial Aviation
Defense and Military Aerospace
Commercial Space Industry
Other End Uses
Geographic Breakdown
Market Analysis by Region
North America
Europe
Asia-Pacific
South America
Middle East and Africa
Chapter 6 Competitive Intelligence
Industry Structure
Company Market Shares
Strategic Analysis
Chapter 7 Sustainability in the Aerospace Ceramics Industry: ESG Perspective
ESG in the Aerospace Ceramics Industry
Sustainability Trends in the Industry
ESG Practices
Status of ESG in the Aerospace Ceramics Industry
ESG Score Analysis
Risk Scale, Exposure Scale and Management Scale
Risk Scale
Exposure Scale
Management Scale
Future of ESG: Emerging Trends and Opportunities
Concluding Remarks
Chapter 8 Appendix
Methodology
References
Abbreviations
Company Profiles
3M
ADVANCED CERAMIC MATERIALS
APPLIED CERAMICS INC.
CERAMCO INC.
CERAMTEC GMBH
COORSTEK INC.
HEXCEL CORP.
INTERNATIONAL SYALONS (NEWCASTLE) LTD.
JIAXING NICEWAY PRECISION MACHINERY CO. LTD.
KYOCERA CORP.
MATERION CORP.
MCDANEL ADVANCED MATERIAL TECHNOLOGIES LLC.
MORGAN ADVANCED MATERIALS
SAINT-GOBAIN
STC MATERIAL SOLUTIONS
※参考情報

航空宇宙用セラミックスとは、航空機や宇宙船などの過酷な環境下で使用されることを目的として開発された高性能なセラミックス材料の総称です。これらの材料は、極めて高い耐熱性、優れた機械的強度、軽量性、耐摩耗性、そして耐腐食性といった、金属材料では満たしにくい特性を兼ね備えています。特に、エンジン部品や構造材、熱防御システムなど、安全性と信頼性が最優先される分野で不可欠な素材となっています。
航空宇宙用セラミックスは、その化学組成や用途に応じて様々な種類が存在します。主要なものとしては、炭化ケイ素(SiC)、窒化ケイ素(Si3N4)、酸化アルミニウム(Al2O3、アルミナ)、酸化ジルコニウム(ZrO2、ジルコニア)、そして複合材料であるセラミックマトリックス複合材料(CMC)などが挙げられます。

炭化ケイ素は、非常に高い硬度と優れた耐熱衝撃性を持ち、ジェットエンジンの高温部品やノズル、ブレーキシステムなどに用いられます。窒化ケイ素は、高温強度と高い破壊靭性を特徴とし、ガスタービンエンジンのブレードやベアリングへの応用が進められています。アルミナは、比較的安価でありながら優れた電気絶縁性と耐食性を持つため、センサーや電子部品のハウジングなどに利用されます。ジルコニアは、部分安定化ジルコニアとして高い靭性を持ち、熱遮蔽コーティングや固体酸化物形燃料電池(SOFC)の電解質などに使われています。

特に近年注目されているのがCMCです。これは、炭化ケイ素などのセラミックス繊維をセラミックスマトリックスで固めた複合材料で、従来の単一セラミックスが抱えていた「脆性(もろさ)」を大幅に改善し、金属に近い破壊靭性を実現しています。CMCは、次世代の航空機エンジンの燃焼器ライナーやタービンブレードといった、さらなる高温化・高効率化を目指す部品に採用され始めています。これにより、エンジン運転温度の向上と燃料効率の改善、さらには軽量化によるペイロードの増加などが期待されています。

これらのセラミックスの用途は多岐にわたります。航空機エンジンでは、タービンブレード、ベーン、燃焼器ライナーなどの高温部品に使用され、エンジンの軽量化と効率向上に貢献しています。宇宙分野では、再突入時の極超音速で発生する熱から機体を保護するための耐熱タイルや熱防御システム(TPS)に用いられています。また、人工衛星の姿勢制御に使用されるスラスターノズルや、超高周波通信用の窓材などにも利用されています。さらに、センサー技術においても、高温下での計測を可能にするセンサー素子や保護材料として重要な役割を担っています。

関連技術としては、まず製造技術が挙げられます。航空宇宙用セラミックスは、従来の焼結法に加え、緻密な構造と高性能を実現するためのホットプレス法、ホットアイソスタティックプレス(HIP)法、さらには化学気相浸透(CVI)法や溶融浸透(MI)法といった、複雑な形状やCMCを製造するための高度な技術が用いられています。また、表面保護技術も重要です。高温酸化や熱腐食からセラミックス部品を保護するために、環境バリアコーティング(EBC)の開発と適用が進められています。さらに、部品の信頼性を保証するための非破壊検査(NDE)技術や、疲労破壊挙動を解析するシミュレーション技術も、安全な利用には不可欠です。

航空宇宙産業が環境負荷の低減と性能向上を追求する中で、耐熱性と軽量性に優れた航空宇宙用セラミックスの需要と重要性は今後ますます高まっていくと考えられています。新しい組成や製造プロセスの研究開発が活発に進められており、将来的にはさらに広範な構造部品への適用が期待されています。


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※当市場調査資料(BCC26JA006 )"航空宇宙用セラミックス:2029年までの世界市場" (英文:Aerospace Ceramics: Global Markets to 2029)はBCC Research社が調査・発行しており、H&Iグローバルリサーチが販売します。


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