玻璃鋼，不是玻璃，它的學(xué)名叫作“纖維復(fù)合材料”。

發(fā)表時(shí)間：2024-02-26 11:05

　　什么是復(fù)合材料？其實(shí)，復(fù)合材料就在身邊。比如，鋼筋混凝土。水泥本身的強(qiáng)度有限，當(dāng)它無(wú)法提供足夠的支撐時(shí)，就在其中加入鋼筋來(lái)增強(qiáng)它的強(qiáng)度。克服單一材料的缺點(diǎn)，提供單一材料本身所沒(méi)有的新性能，這正是復(fù)合材料的意義。

　　而纖維復(fù)合材料的成型也大體如此。它是由樹(shù)脂基體和纖維增強(qiáng)材料共同作用而成的。纖維是一種無(wú)機(jī)非金屬材料，一根纖維的直徑只有5微米。5微米是多大呢？可以抓起一根頭發(fā)感受一下，一根纖維的粗細(xì)只有一根頭發(fā)的十分之一。但它的強(qiáng)度卻可以做到鋁合金的4倍以上。

　　在復(fù)合材料中，纖維就是“鋼筋”。

　　那么樹(shù)脂又是什么呢？其實(shí)圓珠筆的外殼、礦泉水瓶，都是由樹(shù)脂固化而成的。

　　樹(shù)脂就是“水泥”。

　　可以做一個(gè)這樣的比喻：纖維是骨，樹(shù)脂是肉，有骨無(wú)肉一盤(pán)散沙，有肉無(wú)骨弱不禁風(fēng)。骨肉相連，才能強(qiáng)勁有力。

　　那復(fù)合材料又有哪些性能優(yōu)勢(shì)呢？

　　它具有良好的絕緣性、很強(qiáng)的耐熱性、優(yōu)異的耐腐蝕和機(jī)械性能，而最重要的，它的密度只有傳統(tǒng)鋼鐵的四分之一，是真正輕如鴻毛的輕質(zhì)高強(qiáng)材料。

　　在下圖中，幾個(gè)美國(guó)大兵竭盡全力舉起一根木樁，婦女艱難地舉起一根木樁。而我們的女工輕描淡寫(xiě)舉起一根圓桿。這根圓桿，正是復(fù)合材料桿塔。

　　女工輕易舉起復(fù)材桿塔

　　這就是復(fù)合材料輕質(zhì)的優(yōu)勢(shì)。正因如此，它可以更容易地輸送到傳統(tǒng)材料難以到達(dá)的地方，也可以更合理地應(yīng)用到傳統(tǒng)材料不能勝任的場(chǎng)景。

　　我們的復(fù)合材料桿塔已經(jīng)遠(yuǎn)銷(xiāo)8個(gè)國(guó)家。無(wú)論是在沿海、礦坑，還是高山、沙漠，復(fù)合材料，使命必達(dá)。

　　此外，復(fù)合材料還有哪些應(yīng)用價(jià)值呢？其實(shí)，在很多重要領(lǐng)域，都有復(fù)合材料的身影。

　　在電子設(shè)備領(lǐng)域，它是絕緣的上品材料；在航空航天領(lǐng)域，它是耐高溫的強(qiáng)大護(hù)盾；在建筑建材領(lǐng)域，它是強(qiáng)化加固的一把好手；在交通運(yùn)輸領(lǐng)域，它是輕量化的不二之選……

　　它的價(jià)值重如泰山！

　　有這樣一組數(shù)據(jù)：一架民用客機(jī)每減重1千克，全壽命運(yùn)營(yíng)成本可節(jié)約22萬(wàn)元。

　　而波音夢(mèng)想客機(jī)的整機(jī)復(fù)材占比更是達(dá)到了50%，也因此成為了航空史上首架超長(zhǎng)程中型客機(jī)。

　　不僅如此，軌道交通也因復(fù)合材料而開(kāi)啟新的篇章。今天，動(dòng)車(chē)組的復(fù)合材料應(yīng)用，已經(jīng)超過(guò)了30%。

　　動(dòng)車(chē)組復(fù)材應(yīng)用

　　從蒸汽機(jī)時(shí)代、內(nèi)燃機(jī)時(shí)代，再到高速列車(chē)時(shí)代，軌道交通提速至每小時(shí)600千米指日可待。

　　2022年7月24日，中國(guó)在文昌航天發(fā)射場(chǎng)使用長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭將“問(wèn)天”實(shí)驗(yàn)艙精準(zhǔn)送入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。

　　“問(wèn)天”實(shí)驗(yàn)艙是當(dāng)今世界最大單體載人航天器，它全長(zhǎng)17.9米，最大直徑4.2米，發(fā)射質(zhì)量23噸。

　　哈玻院團(tuán)隊(duì)承制了“問(wèn)天”實(shí)驗(yàn)艙多項(xiàng)重要結(jié)構(gòu)部件。太陽(yáng)翼收納箱、電源定向結(jié)構(gòu)、推進(jìn)結(jié)構(gòu)等。

　　團(tuán)隊(duì)承制“問(wèn)天”結(jié)構(gòu)部件

　　在飛行器投入運(yùn)行的過(guò)程中，第一大挑戰(zhàn)是發(fā)射，而第二大挑戰(zhàn)則是展翼。太陽(yáng)翼是“問(wèn)天”在空間中的能量源泉。

　　“問(wèn)天”的太陽(yáng)翼全展超過(guò)55米，堪比半個(gè)足球場(chǎng)。所以發(fā)射前，必須對(duì)太陽(yáng)翼進(jìn)行折疊壓縮，壓縮至一本書(shū)的厚度。

　　“問(wèn)天”太陽(yáng)翼折疊壓縮示意

　　而在軌展開(kāi)后，太陽(yáng)翼受到的微小抖動(dòng)，都會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)艙的控制精度大大下降。

　　為此，國(guó)內(nèi)研究團(tuán)隊(duì)采用超薄復(fù)合材料設(shè)計(jì)制造了太陽(yáng)翼的保護(hù)結(jié)構(gòu)——收納箱和隔離板，攻克了復(fù)材耐受空間環(huán)境和尺寸穩(wěn)定性等一系列技術(shù)難題，做到了“減體重、減體積”卻“不減功能和能量”，讓太陽(yáng)翼能夠“張弛有度、收放自如”且“萬(wàn)無(wú)一失”。

　　“問(wèn)天”實(shí)驗(yàn)艙成功發(fā)射，而“夢(mèng)天”實(shí)驗(yàn)艙緊隨其后，“神舟”十三號(hào)、十四號(hào)、十五號(hào)接力騰飛，中國(guó)空間站向世界宣告全面建成。

　　建造空間站、建成太空實(shí)驗(yàn)室，是實(shí)現(xiàn)我國(guó)載人航天工程“三步走”戰(zhàn)略的重要目標(biāo)。從“長(zhǎng)征”出征、“神州”飛天到“嫦娥”奔月、“天宮”攬勝，多年來(lái)，在祖國(guó)逐夢(mèng)航天的道路上，哈玻院等相關(guān)團(tuán)隊(duì)一直輸送著高性能復(fù)合材料產(chǎn)品。

　　作為我國(guó)第一個(gè)漫步太空的女航天員，王亞平在黨的二十大上說(shuō)：“要問(wèn)航天事業(yè)帶給我的最深刻的感受，一個(gè)是時(shí)代的力量，另一個(gè)是傳承的力量。”

　　沒(méi)錯(cuò)，我們傳承先賢的智慧，扛起父輩的旗幟。

　　“九天之際，列星安陳”。

　　因?yàn)閴?mèng)天，所以問(wèn)天。

　　千年的探索，從未放棄，前赴后繼，代代接力。

　　53年前，我們把“東方紅”送上太空，揚(yáng)眉吐氣。

　　今天，我們成功發(fā)射了領(lǐng)先世界的龐然大物，在太空又多了一份牽掛和自豪。

　　心有翼，自飛云宇天際；夢(mèng)無(wú)垠，當(dāng)征星辰大海。http://www.yingchuang-design.com/

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