国产航天特种纤维 打破日本30年技术垄断

近日,我国航空航天领域又传出喜讯,航天科工集团公司二院二部主持的国产M40J碳纤维研制项目获得成功,并“达到国际领先水平”。标志着我国先进卫星平台的碳纤维来源突破国外对我国的技术封锁。

M40J系的高模量碳纤维,最大的优势是制造尺寸极为轻薄、但特别不容易变形的部件,尤其是遭受极大温差变化的情况下,依靠零膨胀系数保持尺寸稳定,既不收缩也不膨胀。

高模量碳纤维主要用于制造卫星结构、特别是天线的骨架,极少用于导弹。但是,因为性能和价格等问题, M系列纤维只能用在最最最尖端的航天科技上,过往, 国内先进卫星平台的碳纤维来源解决,来源于非正常渠道, 因为,以美帝为首的西方国家一直对我国进行技术封锁,像高模量碳纤维这高端的材料科技就如同雷池一样,去年美国法院就起诉一名中国公民,声称他向中国走私M60J碳纤维。

卫星图片

目前,我国仅实现M40J和T300国产化,虽然与国外的特种纤维技术仍有差距,但是万事开头难,我国的许多高端科技不也是在一无所有的条件下慢慢积累最终赶超越国外的吗,M40J的国产化标志着我国有了研究高科技特种纤维的基础,毕竟我国的矿产资源丰富,像钨、钼、稀土等战略材料可实现自给,随着材料工业科技也有了长足的进步,突破封锁并不是痴人说梦。

M40J高模量碳纤维图片

M40J高模量碳纤维用于制造卫星的主结构、太阳能电池板支架、天线支架的高科技材料,价格非常昂贵,说到航天科技材料,钨也是非常重要的航天科技材料。

众所周知,钨具有优异的物理和化学性能,如高熔点、高密度、高强度、高导电/导热率、低热膨胀系数以及良好的机加工性能、抗腐蚀性能等。

钨及钨合金是航天陀螺仪的主要原材料,是一种能够精确地确定运动物体的方位的仪器,我国的陀螺仪制造水平世界领先,从2017年7月关于中星9A卫星发射10次变轨成功的新闻中得知,我国的卫星变轨技术已十分成熟,这里面也有陀螺仪的一份功劳。

钨丝具备极高的耐高温性能和高温抗蠕变性能,熔点高达3380℃,应用于电磁屏蔽网。

钨酸锆是优异的负热膨胀材料,钨酸锆陶瓷是优秀的近零膨胀材料,能更好地适用于太空环境,可用于制造卫星上的光学仪器、激光设备、光学通讯系统和微电子器件材料。

钨和钨合金常被用作航天火箭的热强材料。如航空航天飞机的发动机用加热丝等,因为在发射过程中,航天火箭要求机器零件,发动机和一些仪器要求具有比普通材料更高的耐热强度,这项工作非含钨材料莫属。

火箭发射器图片

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