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我們國家需要更強大的特種材料!
作者:admin    發布日期:2019/8/9     關注次數:      二維碼分享

我們國家需要更強大的特種材料!強國夢也是強軍夢,實現中華民族偉大復興,是近代百年來的仁人志士和億萬人民群眾的偉大夢想無論是推進大飛機高速列車電動汽車等重點工程,還是發展電子信息節能環保等重要產業,還是海洋開發情報信息和軍事裝備等國防軍事和工業領域都面臨著一系列關鍵材料技術突破的問題,材料技術突破是體現一個國家綜合實力與技術創新的標志之一。

國防軍工重點企業一覽

西安特種材料



中國重工:公司作為我國航母建造的重要參與方,是我國海軍裝備的龍頭企業,未來將極大受益于我國航母戰斗群的建設目前公司的海軍裝備海洋工程艦船裝備高技術船舶重大能源裝備特種交通裝備均屬于高端裝備制造范圍


中國船舶:公司大股東--中船工業集團旗下的江南造船集團滬東中華造船黃埔造船等企業都是中國重要的海軍裝備供應商,但都未納入600****50上市公司的范疇中國船舶上市公司定位民船及其關鍵裝備的造修,與軍工產品暫無直接關系


中船股份: 中船江南重工股份有限公司是中國重要的海軍裝備供應商,大型艦船制造廠,隨著航母戰斗群發展的推動,我國將進入大型艦艇建造的高峰期,這將長期利好該股


西飛國際:戰機轟炸機運輸機支線客機及部件生產為主


哈飛股份:直升機及部件生產占90%


洪都航空:航空產品占90%


航空動力:發動機制造公司看點在于戰斗觸發發動機需求;資產注入預期強;發動機發展空間大,將進行進口替代


成發科技:發動機部件占70%,(以轉包為主),房地產占30%其中航空發動機為主,也包括汽車和摩托發動機


中航動控:發動機控制及部件占80%,其余為轉包等


中航電子:航空電子系統及產品,軍品為主


航天動力:電機泵傳動產品等大部分民用,少部分軍用航天六院,主要產品是火箭發動機,民品包括動力配件等


海蘭信:主營航海電子設備,涉及海事軍工和環境監測三大主業是中國海軍的合格供應商之一


北方導航:前身為中兵光電產品包括70Km150Km300Km遠程制導火箭彈火箭炮無人偵察機無人車導引頭等,軍工占60%以上,其余為能源化工產品


中原特鋼:大型特殊鋼精鍛件應用于造船模具制造鐵道車輛重礦機械及軍工等行業


光電股份:軍工占60%(包括導彈發射車,火炮精確制導系統精確制導導引頭等),其余為光學產品和光伏產品


航天科技:公司主業為航天飛行器和汽車電子產品制造,其它產業為家用電子軍用電子航天固體運載火箭航天微特電機伺服系統煙氣排放連續檢測系統精密機械制造等


航天通信:產品包括近程防御導彈系統(主要是單兵肩扛式防空導彈)及配套系統軍用通信設備,占35%,民品包括紡織商品流通等


航天電器:公司是國內軍用連接器行業的翹楚,長期受益于軍隊信息化建設,占航天連接器市場份額70%以上


中航光電:公司為軍品連接器核心企業,為航空航天兵器艦船電子總參重要供應商


海格通信:公司是我國軍用無線通信導航裝備的整機供應商在導航領域有較強的技術實力,是國內八家軍用北斗二號用戶機承擔研制單位之一,近年來相繼研制開發了北斗海用導航儀車載式北斗用戶機和指揮型北斗用戶機


舜天船舶:公司是江蘇省的國有造船企業,致力于遠洋支線機動船舶建造業務和非機動船舶建造業務


中航電測:公司是中國航空工業集團公司控股的機載設備骨干企業,主要產品應變計傳感器航空機載和地面測力系統


中海達:公司是首家高精度衛星導航定位應用廠商


中國衛星:主要從事衛星研制應用其中軍用60%,民用40%


北方股份:北方股份大股東北方重工民品資產包括特鋼及無縫管系列煤礦綜采設備專用車等,軍品以火炮和裝甲車為主,這部分資產有可能注入上市公司


撫順特鋼:公司是中國航空航天國防軍工領域高端特鋼研發與供應基地


亞星錨鏈:公司目前是我國海軍錨鏈的主要供貨商


航天電子:公司主要從事航天測控通信衛星導航與衛星應用機電組件與集成集成電路激光慣導航天傳感器研發和生產


航天長峰:軍品為軍用計算機等,占25%中國航天科工防御技術研究院地對空導彈軍工資產有望注入上市公司




隨著現代軍事科技的不斷發展,促使各國對武器裝備的性能提出了更高的要求由于軍用新材料能夠滿足武器材料強韌化輕量化多功能化和高效化的發展要求,促使軍工新材料的研究十分繁榮


先進金屬結構材料


變形鎂合金


變形鎂合金有很高的比強度比剛度和塑性,是航空航天領域中有前途的金屬結構材料之一,座艙架吸氣管導彈艙段壁板蒙皮直升機上機閘等大都采用鎂鋰合金制件 有研究表明采用鎂合金部件代替鋁合金,可以解決鋁合金機翼的疲勞問題目前,對于鎂合金的研究和開發已基本成熟,多個品牌的變形鎂合金已經開發出來例如:耐熱鎂合金耐蝕鎂合金阻燃鎂合金高強韌鎂合金以及超輕變形Mg-Li合金其中,鎂鋰合金的研究十分活躍,美國日本俄羅斯在理論和應用開發方面都做了不少研究,我國也有一些單位進行前期研究,如東北大學和哈爾濱工業大學目前主要應用在殲擊機和槍械方面如噴氣式殲擊機洛克希德F-80以及B-36轟炸機都應用這類鎂合金耐熱鎂合金目前主要在往稀土鎂合金方向研究,如美國開發的QE22和 WE44鎂合金具有相當高的高溫強度,以運用到直徑1m的維熱爾火箭殼體的制作上,提高了其飛行性能阻燃鎂合金目前的研究也是向稀土化方向發展這方面上海交通大學輕合金精密成型國家工程研究中心研究成果豐碩,他們開發出的加入鈹和稀土元素的鎂合金已成功的應用到了轎車變速箱殼蓋的工業試驗,相信在武器要求強量化背景下,這種鎂合金在軍事工業上會有很大的應用前景


先進鈦合金


鈦是20世紀80 年代走向工業化生產的一種重要金屬也是一種對經濟和國防具有重要意義的新型金屬鈦合金與鎂合金相似,它密度小強度高耐高溫和抗腐蝕性好等優點,在航空航天和軍事領域中獲得了廣泛應用,包括軍用民用飛機航空發動機導彈艦艇核反應堆以及輕型火炮等為了擴大鈦合金在軍事方面的用途,主要進行了以下幾個方面的研究:

(1)高強韌性,美國開發的Ti1023鈦合金抗拉強度高斷裂韌性高耐疲勞性好鍛造性能優良,已應用在B777飛機起落架系統和火箭發動機推進劑儲箱和導管等部件另外美國鈦金屬公司Timet分部研制的一種新型抗氧化超高強鈦合金21S在690具有良好的抗氧化性能,可在540下長期工作冷熱加工性能優良,可制成0.064mm的箔材已被美國國家宇航局確定用作硅/鈦復合材料的基體材料,并將用于美國航天飛機的機身和機翼壁板

(2)耐高溫性,這項工作開始于20世紀50年代初期,英國美國和俄羅斯在這方面具有先進水平,英國的IMI829IMI834鈦合金,美國的Ti100俄羅斯的BT18YBT36BT37已經用在了軍用飛機發動機上

(3)阻燃性,20世紀80年代美國的兩家公司研制出對持續燃燒不敏感的鈦合金Alloy C (Ti-1270),它具有較高的室溫強度,并具有良好的室溫和高溫塑性蠕變和疲勞性能 ,已用于F119發動機我國研制的Ti-40阻燃性能與美國的Ti-1270相當,也用于我國新型的戰斗機發動機上我國的600高溫鈦合金TI60還處于研制階段


超高強度鋼


超高強度鋼是屈服強度和抗拉強度分別超過1200 Mpa 和1400 Mpa的鋼, 它是為了滿足飛機結構上要求高比強度的材料而研究和開發的Aermetl00是美國Carpenter技術公司研制的高合金超高強度鋼已被用于F-22F-18E/F等先進飛機的起落架美國近期又開發出一種后繼鋼,稱Aermet 310,比Aermet100強度高10%,KIc達70MPaSFGHITENNANOHITENERW和HISTORY是日本JFE公司近開發出的幾種高強度鋼其中SFGHITEN為含Nb系列高強度IF鋼板,主要應用對象是汽車車身外板, NANOHITEN是強度級別為780MPa的熱軋鋼板,其特點是塑性好擴孔率高,具有優良的翻邊成形性能和穩定的力學性能可應用于各類加強件臂類與梁類零件ERW和HISTORY是JFE針對飛機懸架系零部件開發的高強度鋼管,強度級別也是780 MPa該材料具有良好的液壓成形性能已開始應用于飛機懸架系統的臂類零件Stelco公司近開發出了一種代號為SteIR MM的高強度微合金,具有良好的斷裂韌性,經試驗其斷裂韌性比普通鋼高22%左右,并已投放市場國內發動機直升機傳動材料技術十分落后,北京航空材料研究院已自主開發出適應某型號飛機發動機的高強度鋼


金屬間化合物


金屬間化合物材料技術仍處在探索發展階段,美國GE公司將Ti-48Al-2Nb-2Cr型合金精鑄成CF6-80CZ發動機渦輪葉片地面試車取得成功惠普公司也擬根據Caesar計劃在F119發動機上試車對鎳鋁化臺物也在進行廣泛的研究工作,俄羅斯近年開發成功了BKHA-1B和BKHA-2M.前者以Nl3Al為基后者以N3Al+NaAl為基已分別用于發動機靜子葉片和導向葉片涂層材料國外在鈮基體中加入Si,形成Nb3Si或Nb 3Si2金屬間化合物作為增強體,形成Nb-Si復合材料,其耐溫能力比單晶合金提高    200~300

復合材料


材料科學的發展造就了高強度高模量低比重的碳纖維,從而掀開了先進復合材料的時代日本于1955年首先發明了聚丙烯腈(PAN)基碳纖維,并于60年代初進入工業化生產,70年代中期誕生了以碳纖維為增強相的先進復合材料碳基增強具有無可比擬的高比強度及高比剛度性質及耐腐蝕耐疲勞特性,非常適用于航空飛機和航天飛機PAN 碳基纖維較早時候是T300級別的用于武器裝備上,20世紀60年代末,美國開發出了硼纖維增強的環氧樹脂復合材料,1971年成功應用于F-14戰斗機尾翼上,此后又有F-15F-16米格-29幻影2000F/A-18等復合材料尾翼問世此時一般一架軍用飛機的垂尾平尾全采用復合材料,可占總重的5%左右經過以后的發展,目前的飛機上復合材料用量到20%~50%不等,如美國的B-2戰斗機大約占50%左右,機身大部分為復合材料

復合材料除了在軍用飛機上有突出貢獻,在導彈彈頭上也大量應用,復合材料早應用在導彈彈頭的是層壓玻璃/酚醛復合材料,后來發現不足,產生了模壓高硅氧/酚醛目前 , 科學家開發出了更好的碳/碳復合材料, 碳/碳復合材料具有低密度(<2.0g/cm3) 高比強高比模量高導熱性低膨脹系數,以及抗熱沖擊性能好尺寸穩定性高等優點,是目前在1650以上應用的唯一備選材料,高理論溫度更高達2600,因此被認為是有發展前途的高溫材料近期研制的導彈頭帽幾乎都采用了碳/碳復合材料目前為了提高導彈的打擊能力,由開發出碳/酚醛復合材料用作導彈彈頭的防熱層另外在固體火箭發動機的噴管上,復合材料也不斷改進,從早的金屬到后來的金屬/非金屬,現在一開始使用碳/碳復合材料,使導彈的性能得到很大的提高。

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