大客機(jī)有望“長(zhǎng)出”碳材料翅膀
作者: admin
發(fā)布日期: 2019-08-17 12:42:51
如果你逛過自行車專賣店,你應(yīng)該知道那些數(shù)字里有很多零的自行車都很輕,導(dǎo)購(gòu)會(huì)告訴你這是最先進(jìn)的碳纖維骨架。碳材料作為材料領(lǐng)域的后起之秀,如今在我國(guó)很多民用行業(yè)都有所建樹,可是你有沒有想過有一天連笨重的飛機(jī),它的整個(gè)翼展也可以是輕輕的碳材料的,這天已經(jīng)不遠(yuǎn)了。就在現(xiàn)在,在園區(qū)企業(yè)頂立科技的廠房里,就有這么一個(gè)“大爐子”正在工人們的手里逐漸成型,作為國(guó)內(nèi)第一臺(tái)超大型碳/ 碳復(fù)合材料熱工設(shè)備,它的出現(xiàn)正式宣布碳材料即將全面進(jìn)入我國(guó)航天航空領(lǐng)域,打破西方的技術(shù)壟斷。
碳/ 碳復(fù)合材料,對(duì)于普通人來(lái)說(shuō)都很陌生,“它是從一些有機(jī)物中提取出來(lái)的纖維束,就像一根根毛線,把它編成一塊塊“布”之后可以做成各種需要的形狀,”湖南頂立科技企業(yè)發(fā)展部鄧軍旺部長(zhǎng)介紹,在將空隙里填補(bǔ)上其他材料,經(jīng)過設(shè)備加熱固化,形成的部件強(qiáng)度是鋼的數(shù)十倍、并且十分輕,材料對(duì)宇宙輻射不敏感,雷達(dá)都難以探測(cè),更神奇的是,它的強(qiáng)度隨溫度的升高不降反升,在1000℃以上,強(qiáng)度最低的碳/ 碳復(fù)合材料都比耐熱合金和陶瓷強(qiáng),要知道,咱們挖地鐵的設(shè)備鉆頭就是用的陶瓷,這些性能使它應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域有著其它材料難以比擬的優(yōu)勢(shì),甚至有“新材料之王”和“夢(mèng)幻材料”的稱呼。
但這種材料長(zhǎng)期被國(guó)外封鎖,相關(guān)的原材料、技術(shù)和設(shè)備對(duì)中國(guó)實(shí)施禁運(yùn),經(jīng)過長(zhǎng)期的研發(fā),國(guó)內(nèi)已經(jīng)有了一批原材料生產(chǎn)商,但有了材料也要有設(shè)備進(jìn)行材料的加工、應(yīng)用,由于設(shè)備研發(fā)的差距,目前碳/ 碳材料在我國(guó)只能生產(chǎn)小件,頂立科技自主研發(fā)的這臺(tái)設(shè)備就恰恰彌補(bǔ)了國(guó)內(nèi)碳/ 碳復(fù)合材料大型加工設(shè)備的空白。
這臺(tái)設(shè)備實(shí)際上是一個(gè)大型的真空燒結(jié)爐,對(duì)已經(jīng)有了大致形狀的碳/ 碳復(fù)合材料部件進(jìn)行燒結(jié)固化,該設(shè)備突破了高溫技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)2600℃的均勻加熱,“比如機(jī)翼就能通過這個(gè)設(shè)備制作的部件拼接而成,比起金屬,利用碳材料可以大大減小機(jī)身重量,這點(diǎn)就能節(jié)省大量燃油,”鄧軍旺說(shuō),“這是國(guó)內(nèi)自主研發(fā)的首臺(tái)超大尺寸超高溫碳/ 碳復(fù)合材料熱工設(shè)備,對(duì)國(guó)家碳/ 碳材料熱加工處理提供了研究設(shè)備,將會(huì)促進(jìn)我國(guó)航空航天領(lǐng)域碳材料的運(yùn)用。”
事實(shí)上,碳/ 碳材料在國(guó)外早就廣泛應(yīng)用在民用、軍用領(lǐng)域,如空客A380機(jī)身有60%左右的部件采用的碳/ 碳材料,法國(guó)、德國(guó)早已大規(guī)模將碳/ 碳用于汽車剎車片,連尼康單反最近也宣布部分產(chǎn)品外殼使用碳材料。
值得注意的是,在我國(guó)工信部《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”規(guī)劃》中,碳纖維以及以碳纖維為基礎(chǔ)的一系列復(fù)合材料不僅僅是六大發(fā)展重點(diǎn)之一,而且還被列入“十大重點(diǎn)工程”,工程目標(biāo)是“到2015年,碳纖維產(chǎn)能達(dá)到1.2萬(wàn)噸,基本滿足航空航天、風(fēng)力發(fā)電、運(yùn)輸裝備等需求。”碳纖維及其應(yīng)用的前景無(wú)疑一片光明。