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聚酰亚胺材料行业分析报告
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2016年10月
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1聚酰亚胺—黄金高分子材料
聚酰亚胺（Polyimide，PI）是指分子结构含有酰亚胺基团的芳杂环高分子化合物，主链以芳环和杂环为主要结构单元，研究之初即为满足航空航天领域对于耐热、高强、轻质的结构材料的迫切需求。
以聚酰亚胺为代表的这类化合物将高分子结构材料的使用温度提高了100℃以上，聚酰亚胺是目前能够实际使用的耐高温性能最好的高分子材料。
图1：
聚酰亚胺处于材料金字塔顶端
聚酰亚胺性能优异，其在低温下的表现同样十分出众。
此外，出色的介电性能是其在绝缘材料中广泛应用的基础；与金属相似的热膨胀系数使得其能覆盖在金属片表面；优异的机械性能保证了聚酰亚胺能够应用在苛刻的工作环境中。
正是由于聚酰亚胺具备许多优质的性能，以聚酰亚胺为基础的各类制品广泛应用于各领域中并发挥了难以替代的作用。
表1：
聚酰亚胺性能优异
聚酰亚胺的优异性能及出色的加工性能使其能通过多种方式制成不同的产品并应用与各个不同的领域之中。
在众多的聚合物中，聚酰亚胺是唯一具有广泛应用领域并且在每一个应用领域都显示出突出性能的聚合物。
目前，聚酰亚胺主要有如下广泛用途：
薄膜、涂料、先进复合材料、纤维、泡沫塑料、工程塑料、胶黏剂、分离膜、光刻胶等。
图2：
聚酰亚胺主要应用
鉴于聚酰亚胺相关材料的高技术壁垒，目前我国仅在中低端聚酰亚胺薄膜及聚酰亚胺纤维等少数领域实现了量产，且由于聚酰亚胺相关材料在航空航天、军事、高端电子等敏感领域有着难以替代的作用，国外的大多数聚酰亚胺原材料、技术和产品对我国实行严格封锁。
因此，在我国大力发展聚酰亚胺相关产品的需求十分迫切，聚酰亚胺产品进口替代空间巨大，未来空间广阔。
2聚酰亚胺薄膜
在聚酰亚胺所有的应用中，聚酰亚胺薄膜（PI膜）是最早进入商业流通领域且用量最大的一种。
聚酰亚胺薄膜是目前世界上性能最好的薄膜类绝缘材料，广泛应用与航空航天、微电子、原子能、电气绝缘、液晶显示、膜分离技术等各个领域。
由于其价格高昂，技术壁垒高，性能优异，聚酰亚胺薄膜又被称为“黄金薄膜”。
聚酰亚胺薄膜与碳纤维、芳纶纤维一期，被认为是制约我国发展高技术产业的三大瓶颈性关键高分子材料。
2.1聚酰亚胺薄膜的制备流程及工艺
高性能聚酰亚胺薄膜呈黄色透明状，外观表面平整光洁，没有折皱、撕裂、颗粒、气泡、针孔和外来杂质等缺陷，边缘整齐无破损。
合成工艺对于聚酰亚胺薄膜的性能，厚度，使用领域等影响较大，优异的聚酰亚胺薄膜产品技术壁垒极高，能够满足微电子，航空航天等领域的使用，价格也相应高于普通聚酰亚胺薄膜。
图3：
PMDA-ODA型聚酰亚胺的二步法合成过程
聚酰亚胺的合成方法主要有一步法、二步法、三步法和气相沉积聚合法。
一步法指将二酐和二胺在高温熔融状态下直接聚合，经反应直接生成高分子量聚酰亚胺。
二步法是目前合成聚酰亚胺最普遍采用的方法，包括由二酐和二胺在非质子极性溶剂中低温缩聚得到前体聚酰胺酸及脱水环化得到聚酰亚胺两步。
三步法是指在脱水剂的作用下将聚酰胺酸脱水环化成聚异酰亚胺，产生的聚异酰亚胺经酸或碱的催化作用发生异构反应，生成聚酰亚胺。
气相沉积聚合将合成聚合物的单体在高温下汽化，在基片上充分接触反应，形成聚合物。
表2：
聚酰亚胺合成方法
二步法包括合成聚酰胺酸和成膜亚胺化两步，在合成了所需的聚酰胺酸后，具有一定黏性的聚酰胺酸通过特定的成型方法成为均匀、特定厚度的薄膜，随后通过亚胺化将聚酰胺酸反应为聚酰胺酸并得到固态的聚酰亚胺薄膜。
以流延拉伸法为例，流延、拉伸步骤属于成型工艺，采用脱水剂和催化剂的化学亚胺法则属于亚胺化方法。
图4：
聚酰亚胺薄膜（流延拉伸法）合成步骤
聚酰亚胺薄膜在亚胺化之前需要制膜成型，成型方法主要有流延法、流延拉伸法、浸渍法、喷涂法、挤出法和沉积法等。
成型工艺对于薄膜的性能和生产方式影响极大，目前较为常用的方法为流延法和流延拉伸法，相比于流延法，流延拉伸法常用于制备高性能的聚酰亚胺薄膜。
在我国流延法及浸渍法工艺均较为成熟，其中浸渍法由于产品绝缘性能较差，正逐渐被淘汰。
而技术难度较高的喷涂法、挤出法以及沉积法目前主要由日本先进企业掌握。
表3：
PI膜成型工艺
目前亚胺化主要有两种方法，即热亚胺化法和化学亚胺化法，热亚胺化法将聚酰胺酸加热到一定温度，使之脱水环化；化学亚胺法是向温度保持在-5℃以下的聚酰胺酸溶液中加入一定量的脱水剂和触媒，快速混合后加热到一定温度使其脱水环化。
热亚胺化法的工艺过程与装备较化学亚胺法简单，但制得的薄膜物化性能较化学亚胺法存在不足，无法生产满足电子级及以上的PI薄膜。
目前我国绝大部分生产厂家均采用热亚胺化法，但发达国家几乎所有的聚酰亚胺薄膜生产商都已经完成了从热亚胺化法向化学亚胺法的技术与设备过渡。
时代新材所新建的180吨聚酰亚胺薄膜生产线是国内最先采用化学亚胺法进行亚胺化步骤的生产线之一，能够生产满足轨道交通用的高性能聚酰亚胺薄膜。
表4：
聚酰亚胺亚胺化方法
2.2聚酰亚胺薄膜应用及需求
聚酰亚胺薄膜性能优异，在多个领域具备难以替代的作用，主要包括四个方面：
绝缘材料、挠性覆铜板、绕包电磁线以及在高新技术产业方面的新型应用。
轨交类绝缘材料
聚酰亚胺薄膜广泛应用于输配电设备、变频电机、高速牵引电机及高压变压器等的制造，在目前常用的电工绝缘薄膜中占有独特的地位。
高性能聚酰亚胺薄膜还可用作大功率电力机车、交流发电机、抗辐射电机及各种精密电机的绝缘，这部分产品技术难度大，附加值较高。
目前我国对于绝缘材料类的聚酰亚胺薄膜年需求量约为2000-3000吨。
图5：
普通PI膜绝缘材料应用
图6：
高性能PI膜绝缘材料应用
以铁路机车牵引电机为例，因受机车空间的限制，牵引电机不断向大功率化和小型轻量化方向发展，提高牵引电机的功率系数（功率重量比）尤为重要。
牵引电机要获得较高的功率系数，提高允许工作温度及减薄主绝缘厚度是两种最为常见的做法。
（1）提高工作温度：
电机绝缘系统每上升一个绝缘等级（绝缘等级越高则其最高允许温度越高），电机的输出功率将提高10%~15%左右。
国产电力机车牵引电机绝缘系统的绝缘等级由最初的B（130℃）/F（155℃）级已逐步发展至目前的H（180℃）级及200℃以上高耐热级，电机功率系数也由此大幅提升。
在F级及以上的绝缘系统中，国内外厂商几乎均以聚酰亚胺薄膜作为匝间绝缘的主要材料。
表5：
国产电力机车牵引电机绝缘系统的变迁
（2）减薄主绝缘厚度：
减薄绝缘厚度有利于增加电机绕组导体的有效面积、提高电机的槽满系数，最终实现提高电机的功率。
日本新干线电力机车MT200A与MT200B两种牵引电机尺寸与重量相同，前者主绝缘采用玻璃云母带，槽满系数为53.5%，电机功率为185kW；后者主绝缘采用高性能的聚酰亚胺薄膜，槽满系数和电机功率分别达到了68%和205kW，效果十分明显。
图7：
机车牵引电机功率系数、槽满系数与不同绝缘方法的关系
聚酰亚胺薄膜作为微电子封装与制造的关键性材料，广泛用于压敏胶带基材、耐高温印刷电路基材、半导体包封材料、高温电容介质以及笔记本电脑等电子产品中。
聚酰亚胺薄膜的微电子级封装应用技术难度高于挠性覆铜板中的电子级应用，仅有几家国外先进厂商具备生产能力。
预计2015年，包括FCCL在内的全球电子级聚酰亚胺薄膜需求量超过10000吨，其中国内电子级PI薄膜需求约为3200吨。
由于电子级聚酰亚胺薄膜对于介电系数等关键参数要求较高，我国电子级聚酰亚胺进口依赖度较高，国产电子级聚酰亚胺供应比例不足20%。
图8：
电子级PI薄膜需求量
图9：
2012年国内电子级聚酰亚胺市场格局
挠性覆铜板（FCCL）
除了绝缘材料，聚酰亚胺薄膜的另一个重要应用是在挠性覆铜板上。
挠性覆铜板是广泛应用于电子工业、汽车工业、信息产业和各种国防工业所用挠性印刷电路（FPC）的主要材料。
在该领域，聚酰亚胺薄膜主要用作绝缘基膜以及覆盖膜。
挠性印刷电路板非常适合三维空间安装，使布线更为合理、结构更紧凑，节省了安装空间，满足了电子设备轻、薄、短小化要求，广泛应用于手机、数码相机、笔记本电脑等电子设备中。
由于挠性覆铜板需要其基膜和覆盖膜具备柔性，绝缘性能优异，耐热性好，机械强度强度高这四个特点，PI薄膜是FCCL制造中的最优选择。
FPC占PCB比例逐渐提升，行业增速稳定。
随着全球电子行业增长放缓，PCB行业近年来整体增速较低，而FPC作为手机、数码相机等小型化设备的重要元件，近10年GAGR达到9%，占FPC比例由14%提升至21%。
国内FPC产业蓬勃发展，占全球比例持续提升。
国内FPC产业一直保持了较为良好的增长势头，近年来GAGR超过11%，高于全球FPC增速，目前大陆地区FPC产量已超过全球产量的40%，是全球最大的FPC市场之一，对于PI薄膜的需求量极大。
图10：
全球PCB及FPC产业规模
图11：
国内FPC总产值
以每平方米FCCL使用0.05kg聚酰亚胺薄膜进行估算，2013年全球生产FCCL量为8400万平方米，约消耗电子级聚酰亚胺薄膜4200吨。
到2017年全球FCCL出货量预计将达到1.15亿平方米，对应电子级聚酰亚胺薄膜的需求6000吨，市场容量超60亿元人民币。
图12：
全球FCCL需求量（万平方米）
绕包电磁线
聚酰亚胺薄膜涂覆全氟乙丙烯乳液后，可制成粘胶带包绕在裸铜线上，随后经过高温烧制，冷却压缩等步骤能够制得防潮性能、电性能、抗切通性能优异的绕包电磁性。
由于匝间绝缘厚度比传统的双丝漆包线减薄约1/3，因此可缩小电机体积，提高电机可靠性，因而广泛应用在宇宙飞船、高压电机、机车牵引电机等高端电机领域。
高新技术产业——合成高分子碳膜
碳膜是由碳构成的膜状物质，碳膜具有密度小、化学性能稳定、导热导电性好、耐磨损、耐热冲击性、机械加工性等特点，广泛应用于航空航天、电子、精细化学等方面。
碳膜在导热散热方面应用已广泛应用在包括手机、PDP、LCDTV、NotebookPC、UMPC、FlatPanelDisplay、MPU、Projector、PowerSupply、LED等电子产品中。
图13：
聚酰亚胺薄膜涂覆绕包电磁线
图14：
新版macbook使用石墨膜取代原有风扇
消费电子在追求高频率、多核处理；大屏幕、高分辨率；内置NFC、低频蓝牙、无线充电等多样化需求的发展大趋势下，内部发热问题日益严重，而空间却越来越狭小，传统的以铜、铝制材料配合硅胶设计出的散热系统难以满足新型设备需求，新型高导热石墨膜应运而生。
石墨水平方向的导热性能显著优于金属材质且密度更小，是目前小型电子中性能最为优异的导热材料。
图15：
各种导热材料导热率（x-y方向）
图16：
使用导热石墨膜和相应储能片将降低升温速率
表6：
各类导热材料的性能对比
目前导热石墨膜主要用于智能手机、平板电脑及超薄笔记本中，以满足其对于性能和小型化的要求。
目前智能手机出货量保持着较快的增长，到2020年预计出货量将由2015年的14.33亿部上升至19.25亿部，继续维持6%以上的复合增速。
导热石墨膜另一需求增量将来自于超极本以及平板电脑需求的快速增长，2013年全球超极本出货量为2600万台，预计到2017年，这一数值将超过5700万台，由于电脑所用高导热石墨膜面积远大于手机，该部分增量将较为可观。
平板电脑与智能手机相似，未来有望保持稳定增速，预计2015-2018年出货量增速为5.6%，为导热石墨膜下游需求提供支撑。
图17：
全球智能手机出货量
图18：
各类型笔记本电脑出货量（千部）
目前高端消费电子中，单层高导热石墨膜的导热性能已经难以满足其需求，高导热石墨膜正在经历由传统单层石墨膜向复合型石墨膜发展的发展过程。
由于复合型石墨膜特殊的堆叠方式及结构，使得其导热性能更为优异，相应的制造工序也更为复杂，售价更高。
以碳元科技相关产品为例，2014年其单层高导热膜平均单价为422元/m，而复合型高导热膜平均单价则高达1157元/m，新型产品收入和利润水平显著提升。
目前高导热石墨膜一方面享有高端消费电子持续增长带来的需求增长，同时也面临产品更新换代带来的单价及利润提升，未来市场空间可观。
2016年估计智能手机中使用导热石墨膜的比例约为50%-60%，其中复合型石墨膜占导热石墨膜比例约为15%-20%，对应市场容量为34-43亿元人民币。
预计到2020年，将有90%以上的智能手机使用导热石墨膜，其中复合型石墨膜占比将达到50%左右，对应市场容量将达到109-127亿元人民币。
加上平板电脑及超极本对于石墨膜市场的贡献，2020年导热石墨膜市场保守有望在200亿元以上，是目前市场所忽略的全新蓝海。
表7：
2020年不同渗透率下智能手机市场对应的石墨膜空间（亿元）
高新技术产业——柔性电子器件柔性衬底
柔性衬底是柔性电子器件的重要组成部分，也是柔性电子器件中与传统电路的最大区别。
柔性衬底材料的不断优化和完善，促进了柔性LCD及OLED、柔性太阳能电池板、电子皮肤等领域的发展。
柔性衬底材料需要具备以下几个条件：
（1）具有良好的透光性，500nm以上波长的透光率超过90%；
（2）要有良好的耐热性，为满足磁控溅射等工艺条件的需要，玻璃化转变温度应该在250℃以上，并能保持良好的机械强度；
（3）衬底和薄膜间要有一定的亲和性，这影响到薄膜在衬底上的附着性。
目前柔性衬底主要包括塑料衬底和不锈钢衬底及玻璃衬底三类，不锈钢柔性衬底透过率较低且价格较高，但耐热性能远高于塑料衬底，不锈钢柔性衬底一般局限于应用在透过率要求不是很高、屏幕较小的柔性发光显示中。
玻璃实现超薄化后将具备可挠曲性成为一种理想的柔性衬底，但超薄玻璃韧性较差，容易出现裂缝，目前技术尚成熟。
塑料薄膜将是目前以及可见未来中使用最为广泛的柔性衬底，主要具备价格低廉、质量轻、柔性好、耐用等特点。
表8：
各类材质衬底的性能比较
塑料衬底中，主要包括半结晶热塑性聚合物，如PET、PEN、PEEK；非结晶聚合物，如PC和PES；非结晶高玻璃化转变温度聚合物，如PAR、PCO、PI等。
PI薄膜作为新型高性能塑料薄膜，用于塑料衬底综合性能优势明显，目前使用最为广泛。
表9：
柔性塑料衬底材料的性能比较
根据权威机构IHS的估计，到2022年柔性显示屏幕的市场规模将由2016年的37亿美元增至155亿美元，增长率将超过300%，并且到2020年，柔性屏幕的营收将占到显示屏市场总营收的13%。
与此同时，到2020年，柔性衬底的市场空间也将达到5亿美元，其中超过95%的市场将由塑料衬底所占据。
我们认为PI薄膜作为目前最为合适的柔性屏幕衬底，未来将独享行业红利，至2020年使用量将超过1000吨/年，市场容量有望达到30亿元人民币。
图19：
柔性屏幕全球市场预测
图20：
柔性屏幕衬底材料市场规模（百万美元）
2.3聚酰亚胺薄膜国内外生产情况
应用于不同领域的聚酰亚胺薄膜售价及利润水平相差较大，如传统的低端电工级PI绝缘薄膜经过多年的发展，目前售价约为300-400元/kg，而电子级聚酰亚胺绝缘基膜的售价则达到1000元/kg，毛利率达到约70%。
技术难度更高的轨交用薄膜售价在2000元/kg以上，微电子封装用以及航空航天用聚酰亚胺薄膜售价则高达3000元/吨以上。
目前我国的低端电工级聚酰亚胺薄膜已经基本满足国内需求，而电子级聚酰亚胺薄膜超过80%依赖进口，更高等级的PI薄膜则仍处于空白领域。
根据我们的估算，2015年，我国电子级聚酰亚胺薄膜需求约为5000吨，市场容量超过50亿元，其中FCCL约消耗3000吨，轨交、航空航天和微电子封装等领域的聚酰亚胺薄膜总需求约为600-800吨，市场容量接近30亿元，整体进口替代空间超过60亿元。
图21：
各类聚酰亚胺薄膜售价与生产难度关系
聚酰亚胺薄膜国外厂商主要包括美国杜邦、日本宇部兴产、钟渊化学、三菱瓦斯，韩国SKC等。
这几家公司基本垄断了电子级聚酰亚胺薄膜以上的高性能聚酰亚胺薄膜市场。
美国杜邦是最早进行聚酰亚胺批量化生产的企业，同时也是目前全球占比最高的聚酰亚胺生产商，占据全球40%以上的高性能聚酰亚胺薄膜市场。
杜邦的Kapton®系列产品品种齐全，能够满足普通绝缘，电子级基膜，航空航天，军工，太阳能背板等各类PI薄膜应用需求。
表10：
全球PI薄膜主要制造商产能
表11：
美国杜邦产品型号特点及应用
国内目前的大多数厂商仍以生产电工级聚酰亚胺薄膜为主，电子级以上PI膜研发难度大，生产线投资成本高，具备较高的壁垒。
随着国内对于电子级聚酰亚胺薄膜的需求不断提升，逐渐开始有公司涉足高性能聚酰亚胺薄膜的生产，未上市企业中深圳瑞华泰及桂林电科院技术较为领先，上市公司中时代新材与丹邦科技同样涉足这一领域的研发、生产和销售。
深圳瑞华泰于2003年与中科院化学研究所合作，致力于高性能聚酰亚胺薄膜产业化，公司目前已陆续投入8亿元，计划建造8条高性能聚酰亚胺薄膜生产线，建成后，将具备1500吨/年电子级聚酰亚胺生产能力，产值超过10亿元。
目前公司已建成1条流延法，3条双拉法生产线，实际产能约400吨/年，是国内目前少数能生产电子级聚酰亚胺薄膜的厂商。
表12：
国内PI膜主要制造厂商、产能及制造工艺
时代新材年底前预计将有180吨产能（以厚度12.5μm计算）正式投产，目前已经完成中试，并与广东生益科技签署了相关合作开发协议，此外，公司未来目标向中车供应高铁用高性能聚酰亚胺薄膜，有望成为国内第一家供应轨交领域聚酰亚胺薄膜的公司。
丹邦科技300吨（以厚度25μm计算）聚酰亚胺薄膜正处于试生产中，未来有望签订订单实现量产。
表13：
国内主要PI制造厂商商品种类
3聚酰亚胺纤维
聚酰亚胺纤维是一种重要的高性能纤维。
其耐高温聚酰亚胺纤维是目前使用温度最高的有机合成纤维之一，可以在250~350℃使用，在耐光性、吸水性、耐热性等方面与芳纶和聚苯硫醚纤维相比都更为优越，高性能聚酰亚胺纤维的强度比芳纶高出约1倍，是目前力学性能最好的有机合成纤维之一，也是航空航天、环保、防火等领域亟需的材料。
表14：
聚酰亚胺纤维与其他高性能纤维力学性能对比
聚酰亚胺纤维因其优异的机械性能和耐高温性能，在很多领域均有重要的作用，主要包括以下几个方面：
（1）航空航天：
轻质电缆护套、耐高温特种编织电缆、大口径展开式卫星天线张力索等。
（2）环保领域：
工业高温除尘过滤材料。
（3）防火材料：
耐高温阻燃特种防护服、防寒服、赛车防燃服等。
聚酰亚胺纤维目前售价较高，目前主要以其独特的低温适用性（胜任外太空-100℃以下温度环境）用于航空航天领域，随着未来环保标准的要求逐渐提高，未来聚酰亚胺纤维在工业除尘滤料中的应用将逐渐放大。
聚酰亚胺纤维界面不规则，具有非常高的纤维表面积系数，因此对于粉尘的捕集能力极强，再加上聚酰亚胺优良的耐低氧性、低吸水性、耐热性及介电特性，有望成为目前最佳的高温烟气过滤材料。
目前燃煤锅炉烟气约80%采用静电除尘器，在严格的排放标准下，袋式除尘器将逐渐静电除尘器，聚酰亚胺纤维作为最为优异的滤料，仅在火电厂中，我国未来的年需求量就将有望达到1000吨/年。
图22：
袋式除尘器
图23聚酰亚胺阻燃衣
聚酰亚胺纤维的开发最早由美国和日本主导，但因为种种原因，目前在美国和日本均未见聚酰亚胺纤维的产业化。
目前真正实现产业化生产并销售的耐高温聚酰亚胺纤维只有德国Evonik的P84®纤维和我国长春高琦的轶纶®纤维，其中Evonik的产能为约为1400吨/年，长春高琦的产能约为540吨/年。
长春高琦在聚酰亚胺纤维技术上的突破解决了我国军事及航空航天领域对于聚酰亚胺需求问题，但由于在更广阔的环保材料、阻燃材料等领域，聚酰亚胺纤维的需求市场尚未完全打开，目前我国聚酰亚胺纤维的整体市场容量有限。
4聚酰亚胺泡沫塑料
聚酰亚胺泡沫可分为三类：
（1）与一般聚酰亚胺相同，将酰亚胺作为主链的泡沫材料，使用温度达到300℃以上（PI泡沫）
（2）酰亚胺环以侧基方式存在的泡沫材料（PMI泡沫）（3）将热不稳定的脂肪链段引入聚酰亚胺中在高温下裂解而得到的纳米泡沫材料。
聚酰亚胺泡沫材料属于先进功能材料，已越来越多地应用在航空航天、远洋运输、国防和微电子等高新技术领域中的隔热、减震降噪和绝缘等关键材料。
PI泡沫耐热性强、阻燃性好、不产生有害气体，易于安装，是应用广泛的隔热降噪材料。
目前，美国海军已把PI泡沫用作所有水面舰艇和潜艇的隔热隔声材料，INSPEC公司生产的SOLIMIDE泡沫已被超过15个国家制定用于海军船舶的隔热隔声体系。
在民用船，如豪华游轮、快艇、液化天然气船上也有广泛应用。
表15：
常用舱室隔热材料的主要性能比较
与PI泡沫相似，PMI泡沫的应用同样十分广泛。
PMI泡沫的典型应用包括
（1）结构泡沫芯材：
优异的抗高温压缩性，使其作为芯材广泛应用于风机叶片、航空、航天、舰船、运动器材、医疗器械等领域；
（2）宽频透波材料：
低介电常数及损耗使其广泛应用于雷达、天线等领域；（3）隔热隔音材料：
高速机车、轮胎、音响等。
目前在飞机结构中芯材通常使用铝蜂窝或NOMEX®蜂窝，其具有压缩模量高和重量轻的优点，通常与碳/玻璃纤维预浸料一起使用，常见的结构有机翼前缘、方向舵、起落架舱门、翼身和翼尖整流罩等。
但蜂窝夹芯材料需要高昂的维护修理费用，泡沫芯材是理想的替代品。
图24：
风机叶片结构
图25：
NOMEX®蜂窝、铝蜂窝、泡沫芯材
经过近年来的研究，PMI泡沫逐渐被确认为最为优秀的泡沫芯材，其具有优秀的耐蠕变性能、耐热性以及耐久性。
目前PMI泡沫作为结构泡沫芯材已经广泛应用于风机叶片、直升机桨片、飞机制造等领域中。
据估计，2015年全球高温泡沫市场容量达到74亿美元，总使用量超过18万吨，其中聚酰亚胺泡沫的使用量约3.5万吨，总市场容量约13亿美元。
未来聚酰亚胺泡沫将保持较快增长，到2024年，全球聚酰亚胺泡沫使用量将达到5万吨以上，市场容量有望达到20亿美元。
对于国内市场而言，目前较为确定的下游市场为舰艇及飞机用隔热减震降噪材料。
我国目前正处于第三次军舰建造高潮，军舰数量增长迅速，且随着我国对于“蓝水海军”的需求日益迫切，我国海军军舰亟待更新换代，聚酰亚胺泡沫作为性能优异的新型军舰用材料，市场空间广阔，未来市场空间或达到数十亿。
图26：
全球高温泡沫市场容量（千吨）
图27：
1970-2010年全球各国军舰数量
国外的PI/PMI泡沫最早由NASA进行研究并生产用于军用，随后Sordal、杜邦、Evonic、InspectFoam等厂商同样研制出了相应出了相应的产品，其中Evonic公司的Rohacell®系列PMI泡沫及Solimide®系列PI泡沫是目前市场上使用最多的两个品种。
表16：
国外聚酰亚胺泡沫厂商及产品牌号
国内的聚酰亚胺泡沫研究起步较早，有着相对坚实的研究基础，自上世纪60年代起，中科院长春应化所，上海合成树脂研究所等单位就开始对聚酰亚胺材料进行了研究，并开发出了系列聚酰亚胺产品。
但随后由于下游开发和技术原因并未得到进一步的发展，目前国内聚酰亚胺泡沫仍有待于产业化发展。
目前国内的聚酰亚胺泡沫的主要生产企业有中科院宁波材料所，青岛海洋，康达新材和天晟新材等。
其中中科院宁波材料所已搭建了聚酰亚胺微发泡粒子中试设备；青岛海洋与康达新材聚酰亚胺产品通过了军方测试。
5聚酰亚胺基复合材料
为进一步改善航空发动机性能，有效地提高发动机推重比，国外越来越多地用复合材料取代金属材料应用在航空发动机上。
树脂基复合材料是由以有机聚合物为基体的纤维增强材料，通常使用玻璃纤维、碳纤维或者芳纶等纤维增强体。
树脂基复合材料替代金属材料能够
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