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大客機有望“長出”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)購會告訴你這是最先進的碳纖維骨架。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，它的整個翼展也可以是輕輕的碳材料的，這天已經(jīng)不遠了。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“大爐子”正在工人們的手里逐漸成型，作為國內(nèi)第一臺超大型碳/ 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入我國航天航空領(lǐng)域，打破西方的技術(shù)壟斷。
　　碳/ 碳復(fù)合材料，對于普通人來說都很陌生，“它是從一些有機物中提取出來的纖維束，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)展部鄧軍旺部長介紹，在將空隙里填補上其他材料，經(jīng)過設(shè)備加熱固化，形成的部件強度是鋼的數(shù)十倍、并且十分輕，材料對宇宙輻射不敏感，雷達都難以探測，更神奇的是，它的強度隨溫度的升高不降反升，在1000℃以上，強度最低的碳/ 碳復(fù)合材料都比耐熱合金和陶瓷強，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，甚至有“新材料之王”和“夢幻材料”的稱呼。
　　但這種材料長期被國外封鎖，相關(guān)的原材料、技術(shù)和設(shè)備對中國實施禁運，經(jīng)過長期的研發(fā)，國內(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/ 碳材料在我國只能生產(chǎn)小件，頂立科技自主研發(fā)的這臺設(shè)備就恰恰彌補了國內(nèi)碳/ 碳復(fù)合材料大型加工設(shè)備的空白。
　　這臺設(shè)備實際上是一個大型的真空燒結(jié)爐，對已經(jīng)有了大致形狀的碳/ 碳復(fù)合材料部件進行燒結(jié)固化，該設(shè)備突破了高溫技術(shù)，可以實現(xiàn)2600℃的均勻加熱，“比如機翼就能通過這個設(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身重量，這點就能節(jié)省大量燃油，”鄧軍旺說，“這是國內(nèi)自主研發(fā)的首臺超大尺寸超高溫碳/ 碳復(fù)合材料熱工設(shè)備，對國家碳/ 碳材料熱加工處理提供了研究設(shè)備，將會促進我國航空航天領(lǐng)域碳材料的運用。”
　　事實上，碳/ 碳材料在國外早就廣泛應(yīng)用在民用、軍用領(lǐng)域，如空客A380機身有60%左右的部件采用的碳/ 碳材料，法國、德國早已大規(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)展重點之一，而且還被列入“十大重點工程”，工程目標(biāo)是“到2015年，碳纖維產(chǎn)能達到1.2萬噸，基本滿足航空航天、風(fēng)力發(fā)電、運輸裝備等需求。”碳纖維及其應(yīng)用的前景無疑一片光明。