種陶瓷被用于航天領(lǐng)域 市場空間擴(kuò)大
時間：2016-03-29 | 瀏覽量：5560
11月16日，第八屆中國國際航空航天博覽會在珠海舉行，作為中國最大規(guī)模的航空航天展會，受到全世界的巨大關(guān)注，這不僅是展示我國航空航天的最新成果， 更是反映我國在此領(lǐng)域的真實(shí)水平，殲十、轟六H、C919等一大批代表我國在這一領(lǐng)域水平的新產(chǎn)品得到了展示。但鮮為人知的是，陶瓷行業(yè)也與此密切相關(guān)， 其中特種陶瓷更是廣泛的應(yīng)用于這些航空航天器材中。
在本次航展上，特種陶瓷應(yīng)用分別涉及到直升機(jī)用防彈裝甲陶瓷、飛機(jī)剎車盤材料、衛(wèi)星 電池用陶瓷隔膜材料、紅外隱身/偽裝涂料、陶瓷軸承、導(dǎo)彈用陶瓷天線罩材料等，特種陶瓷憑借其獨(dú)特的優(yōu)勢在這一領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，隨著航空航天產(chǎn)業(yè)的不斷 發(fā)展，未來特種陶瓷產(chǎn)品還將更多的進(jìn)入這一領(lǐng)域。
“我最大的遺憾是當(dāng)年沒把特種陶瓷搞上去”這是廣東佛陶集團(tuán)原掌舵人周棣華的未了心 愿，在10月13日佛山“打造千年陶都”座談會上，佛山市陶瓷研究所副所長劉桔英直呼特種陶瓷市場還未完全被開發(fā)出來，在夾縫中生存也成為企業(yè)的生存狀 態(tài)，希望行業(yè)關(guān)注特種陶瓷的發(fā)展。
特種陶瓷發(fā)展概況
新材料是發(fā)展高新技術(shù)的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的必備條件， 因此材料科學(xué)被列為對世紀(jì)六大高科技領(lǐng)域之一。特種陶瓷是新材料的一個組成部分，由于它具有其他材料所沒有的各種優(yōu)良性能，耐高溫、高強(qiáng)度、重量輕、耐 磨、耐腐蝕、優(yōu)異的電、磁、聲、光等物理特點(diǎn)，它在國民經(jīng)濟(jì)中的能源、電子、航空航天、機(jī)械、汽車、冶金、石油化工和生物等各方面都有廣闊的應(yīng)用前景，成 為各工業(yè)技術(shù)特別是尖端技術(shù)中不可缺少的關(guān)鍵材料，在國防現(xiàn)代化建設(shè)中，武器裝備的發(fā)展也離不開特種陶瓷材料。除此之外，在當(dāng)今世界各國把環(huán)境保護(hù)作為重 要的問題來考慮時，以環(huán)境保護(hù)、生活優(yōu)化為背景的環(huán)境凈化功能陶瓷的研究與開發(fā)也必然對改善人類生存環(huán)境，實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略起到積極的推動作用。
特種陶瓷作為一種新材料，近十幾年來得到了迅速的發(fā)展。我國的特種陶瓷是五六十年代為支撐我國“兩彈一星”的研制而發(fā)展起來的。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，功能 陶瓷已形成了一個行業(yè)，主要生產(chǎn)陶瓷基片、陶瓷電容器、陶瓷濾波器、壓電陶瓷、敏感陶瓷、磁性陶瓷、絕緣瓷等等。
我國特陶企業(yè)集中分布 在北京、上海、天津、江蘇、山東、浙江、福建、廣東等沿海城市和地區(qū)以及華中部分城市地區(qū)，西南西北等偏遠(yuǎn)地區(qū)以原軍工三線企業(yè)為主。在特陶種類上，我國 幾乎對所有特種陶瓷材料都進(jìn)行著研究、開發(fā)和生產(chǎn)。在尖端高技術(shù)陶瓷的理論研究和實(shí)驗(yàn)水平處于世界先進(jìn)行列，高溫超導(dǎo)陶瓷就是一例。
特種陶瓷在航空航天中的應(yīng)用研究主要集中在火箭噴嘴的耐熱材料，太空飛船的隔熱瓦，復(fù)合工程陶瓷材料以及宇宙飛船的觀察窗涂層等，尤其是對具有輕質(zhì)耐熱耐燒蝕高熔點(diǎn)高強(qiáng)度的陶瓷纖維的研制開發(fā)較為關(guān)注。
氧化鋁陶瓷和碳化硼陶瓷
武裝直升機(jī)在設(shè)計中重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)戰(zhàn)場生存力考慮，在座椅和直升機(jī)的關(guān)鍵部位采用了陶瓷復(fù)合材料輕質(zhì)裝甲材料，涉及到的特種陶瓷主要是氧化鋁陶瓷和碳化硼陶瓷。
氧化鋁陶瓷是一種以氧化鋁為主體的材料，具有良好的絕緣性、不燃、不銹、堅固不易損壞，同時有著與其它有機(jī)材料和金屬材料同樣的優(yōu)良性質(zhì)，它還有很好的耐化學(xué)腐蝕性和熔融金屬性，在硬度上也與剛玉相同，耐磨性與超硬的合金相匹敵。
碳化硼俗稱人造金剛石，是一種有很高硬度的硼化物。由于碳化硼是一種比碳化硅或碳化鎢還要硬的固體，在很久以前它已經(jīng)作為一種粗砂研磨材料。由于它本身熔 點(diǎn)高，不易鑄成人工制品，但是通過高溫熔煉粉末，它可以加工成簡單的形狀。在軍火工業(yè)中可用作制造槍炮噴咀。碳化硼較元素硼容易制造而且價格相對便宜，其 最大的用途就是在軍事工業(yè)中。碳化硼還可以作為軍艦和直升機(jī)的陶瓷涂層，其重量輕并且有抵抗穿甲彈穿透熱壓涂層成整體防層的能力。還可用于硬質(zhì)合金寶石等 硬質(zhì)材料的磨削、研磨、鉆孔及拋光、金屬硼化物的制造及治煉硼鋼、硼合金和特殊焊接等。
陶瓷軸承
陶瓷軸承是在航空航天產(chǎn)業(yè)中使用較為廣泛的一種產(chǎn)品，具有耐高溫、耐寒、耐磨、耐腐蝕、抗磁電絕緣、高轉(zhuǎn)速等特性。陶瓷軸承針對航空航天工業(yè)中惡劣環(huán)境下的調(diào)整、重載、低溫、無潤滑工況而開發(fā)，是新材料、新工藝、新結(jié)構(gòu)的完美結(jié)合。
紅外功能陶瓷材料
紅外偽裝隱身技術(shù)是通過采用紅外功能陶瓷材料來降低或改變目標(biāo)的紅外輻射特征以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的紅外低可探測性的技術(shù)。這種材料具有改變紅外輻射特性的能力， 在大氣窗口波段內(nèi)具有低紅外發(fā)射率，在紅外視場下，將目標(biāo)紅外特性同周圍環(huán)境背景融合，實(shí)現(xiàn)與紅外地形匹配，最大限度地減少目標(biāo)紅外特征信號，降低敵方兵 器的發(fā)現(xiàn)和識別概率(特別有利于對抗紅外成像制導(dǎo)武器)。
石英陶瓷
作為本屆航展上的明星“殲十、梟龍”等戰(zhàn)斗機(jī)，它們所攜帶的導(dǎo)彈均選用石英陶瓷天線罩材料，同時地地導(dǎo)彈也涉及到石英纖維增強(qiáng)陶瓷復(fù)合材料。
天線罩是導(dǎo)彈前端的重要組成部件，對材料體系的要求極為嚴(yán)格，陶瓷材料因其優(yōu)異的性能成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。石英陶瓷具有突出的抗熱沖擊性能、低介電常 數(shù)和低損耗角正切、低膨脹系數(shù)，介電常數(shù)對頻率與溫度十分穩(wěn)定，制造工藝成熟，成本適中等優(yōu)點(diǎn)。但同時它也存在一些確定，如溫強(qiáng)度相對較低，對于高速大過 載導(dǎo)彈天線罩的應(yīng)用極為不利;含10%左右的氣孔，易吸潮，引起天線罩電性能的降低;抗雨蝕能力和耐高溫能力差，必須采用防護(hù)措施等。
碳/碳復(fù)合材料
飛機(jī)使用的剎車盤是直接關(guān)系到飛機(jī)起降安全性的關(guān)鍵部件，對其質(zhì)量穩(wěn)定性和可控性的要求及其苛刻，本次航展中涉及到碳/碳復(fù)合材料剎車盤。
碳/碳復(fù)合材料是以碳(或石墨)纖維及其織物為增強(qiáng)材料，以碳(或石墨)為基體，通過加工處理和碳化處理制成的全碳質(zhì)復(fù)合材料。碳/碳復(fù)合材料具有密度低，親和力極強(qiáng)、耐高溫，抗腐蝕和熱沖擊性能好的特性。
據(jù)相關(guān)媒體報道，在嫦娥二號中就使用了這種材料，為嫦娥二號的“體重”瘦下去300克，為奔月奠定了更好的條件。
陶瓷隔膜材料
衛(wèi)星電池要求壽命達(dá)到15年，為了達(dá)到長壽命必須使用陶瓷隔膜材料。
陶瓷隔膜是采用優(yōu)質(zhì)陶土，瓷土和稀土等復(fù)合材料經(jīng)真空細(xì)密混合成型，然后高溫?zé)Y(jié)而成，能耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿，在鉻酸槽液中不溶解。
意大利航空航天企業(yè)代表團(tuán)考察中國市場
本屆珠海航展共有35個國家和地區(qū)的近600家航空航天廠商參展。陶瓷作為意大利的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，在航空航天領(lǐng)域也具有較強(qiáng)的競爭優(yōu)勢，本屆展會上，意大利 國家對外貿(mào)易委員會組織了多家航空航天企業(yè)到中國考察，并在16日航展開幕當(dāng)天舉行了新聞發(fā)布會，向中國介紹意大利航空航天產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。圖為意大利皮埃蒙 特大區(qū)企業(yè)代表團(tuán)向國內(nèi)外媒體介紹航空航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況。
在本次航展上，特種陶瓷應(yīng)用分別涉及到直升機(jī)用防彈裝甲陶瓷、飛機(jī)剎車盤材料、衛(wèi)星 電池用陶瓷隔膜材料、紅外隱身/偽裝涂料、陶瓷軸承、導(dǎo)彈用陶瓷天線罩材料等，特種陶瓷憑借其獨(dú)特的優(yōu)勢在這一領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，隨著航空航天產(chǎn)業(yè)的不斷 發(fā)展，未來特種陶瓷產(chǎn)品還將更多的進(jìn)入這一領(lǐng)域。
“我最大的遺憾是當(dāng)年沒把特種陶瓷搞上去”這是廣東佛陶集團(tuán)原掌舵人周棣華的未了心 愿，在10月13日佛山“打造千年陶都”座談會上，佛山市陶瓷研究所副所長劉桔英直呼特種陶瓷市場還未完全被開發(fā)出來，在夾縫中生存也成為企業(yè)的生存狀 態(tài)，希望行業(yè)關(guān)注特種陶瓷的發(fā)展。
特種陶瓷發(fā)展概況
新材料是發(fā)展高新技術(shù)的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的必備條件， 因此材料科學(xué)被列為對世紀(jì)六大高科技領(lǐng)域之一。特種陶瓷是新材料的一個組成部分，由于它具有其他材料所沒有的各種優(yōu)良性能，耐高溫、高強(qiáng)度、重量輕、耐 磨、耐腐蝕、優(yōu)異的電、磁、聲、光等物理特點(diǎn)，它在國民經(jīng)濟(jì)中的能源、電子、航空航天、機(jī)械、汽車、冶金、石油化工和生物等各方面都有廣闊的應(yīng)用前景，成 為各工業(yè)技術(shù)特別是尖端技術(shù)中不可缺少的關(guān)鍵材料，在國防現(xiàn)代化建設(shè)中，武器裝備的發(fā)展也離不開特種陶瓷材料。除此之外，在當(dāng)今世界各國把環(huán)境保護(hù)作為重 要的問題來考慮時，以環(huán)境保護(hù)、生活優(yōu)化為背景的環(huán)境凈化功能陶瓷的研究與開發(fā)也必然對改善人類生存環(huán)境，實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略起到積極的推動作用。
特種陶瓷作為一種新材料，近十幾年來得到了迅速的發(fā)展。我國的特種陶瓷是五六十年代為支撐我國“兩彈一星”的研制而發(fā)展起來的。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，功能 陶瓷已形成了一個行業(yè)，主要生產(chǎn)陶瓷基片、陶瓷電容器、陶瓷濾波器、壓電陶瓷、敏感陶瓷、磁性陶瓷、絕緣瓷等等。
我國特陶企業(yè)集中分布 在北京、上海、天津、江蘇、山東、浙江、福建、廣東等沿海城市和地區(qū)以及華中部分城市地區(qū)，西南西北等偏遠(yuǎn)地區(qū)以原軍工三線企業(yè)為主。在特陶種類上，我國 幾乎對所有特種陶瓷材料都進(jìn)行著研究、開發(fā)和生產(chǎn)。在尖端高技術(shù)陶瓷的理論研究和實(shí)驗(yàn)水平處于世界先進(jìn)行列，高溫超導(dǎo)陶瓷就是一例。
特種陶瓷在航空航天中的應(yīng)用研究主要集中在火箭噴嘴的耐熱材料，太空飛船的隔熱瓦，復(fù)合工程陶瓷材料以及宇宙飛船的觀察窗涂層等，尤其是對具有輕質(zhì)耐熱耐燒蝕高熔點(diǎn)高強(qiáng)度的陶瓷纖維的研制開發(fā)較為關(guān)注。
氧化鋁陶瓷和碳化硼陶瓷
武裝直升機(jī)在設(shè)計中重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)戰(zhàn)場生存力考慮，在座椅和直升機(jī)的關(guān)鍵部位采用了陶瓷復(fù)合材料輕質(zhì)裝甲材料，涉及到的特種陶瓷主要是氧化鋁陶瓷和碳化硼陶瓷。
氧化鋁陶瓷是一種以氧化鋁為主體的材料，具有良好的絕緣性、不燃、不銹、堅固不易損壞，同時有著與其它有機(jī)材料和金屬材料同樣的優(yōu)良性質(zhì)，它還有很好的耐化學(xué)腐蝕性和熔融金屬性，在硬度上也與剛玉相同，耐磨性與超硬的合金相匹敵。
碳化硼俗稱人造金剛石，是一種有很高硬度的硼化物。由于碳化硼是一種比碳化硅或碳化鎢還要硬的固體，在很久以前它已經(jīng)作為一種粗砂研磨材料。由于它本身熔 點(diǎn)高，不易鑄成人工制品，但是通過高溫熔煉粉末，它可以加工成簡單的形狀。在軍火工業(yè)中可用作制造槍炮噴咀。碳化硼較元素硼容易制造而且價格相對便宜，其 最大的用途就是在軍事工業(yè)中。碳化硼還可以作為軍艦和直升機(jī)的陶瓷涂層，其重量輕并且有抵抗穿甲彈穿透熱壓涂層成整體防層的能力。還可用于硬質(zhì)合金寶石等 硬質(zhì)材料的磨削、研磨、鉆孔及拋光、金屬硼化物的制造及治煉硼鋼、硼合金和特殊焊接等。
陶瓷軸承
陶瓷軸承是在航空航天產(chǎn)業(yè)中使用較為廣泛的一種產(chǎn)品，具有耐高溫、耐寒、耐磨、耐腐蝕、抗磁電絕緣、高轉(zhuǎn)速等特性。陶瓷軸承針對航空航天工業(yè)中惡劣環(huán)境下的調(diào)整、重載、低溫、無潤滑工況而開發(fā)，是新材料、新工藝、新結(jié)構(gòu)的完美結(jié)合。
紅外功能陶瓷材料
紅外偽裝隱身技術(shù)是通過采用紅外功能陶瓷材料來降低或改變目標(biāo)的紅外輻射特征以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的紅外低可探測性的技術(shù)。這種材料具有改變紅外輻射特性的能力， 在大氣窗口波段內(nèi)具有低紅外發(fā)射率，在紅外視場下，將目標(biāo)紅外特性同周圍環(huán)境背景融合，實(shí)現(xiàn)與紅外地形匹配，最大限度地減少目標(biāo)紅外特征信號，降低敵方兵 器的發(fā)現(xiàn)和識別概率(特別有利于對抗紅外成像制導(dǎo)武器)。
石英陶瓷
作為本屆航展上的明星“殲十、梟龍”等戰(zhàn)斗機(jī)，它們所攜帶的導(dǎo)彈均選用石英陶瓷天線罩材料，同時地地導(dǎo)彈也涉及到石英纖維增強(qiáng)陶瓷復(fù)合材料。
天線罩是導(dǎo)彈前端的重要組成部件，對材料體系的要求極為嚴(yán)格，陶瓷材料因其優(yōu)異的性能成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。石英陶瓷具有突出的抗熱沖擊性能、低介電常 數(shù)和低損耗角正切、低膨脹系數(shù)，介電常數(shù)對頻率與溫度十分穩(wěn)定，制造工藝成熟，成本適中等優(yōu)點(diǎn)。但同時它也存在一些確定，如溫強(qiáng)度相對較低，對于高速大過 載導(dǎo)彈天線罩的應(yīng)用極為不利;含10%左右的氣孔，易吸潮，引起天線罩電性能的降低;抗雨蝕能力和耐高溫能力差，必須采用防護(hù)措施等。
碳/碳復(fù)合材料
飛機(jī)使用的剎車盤是直接關(guān)系到飛機(jī)起降安全性的關(guān)鍵部件，對其質(zhì)量穩(wěn)定性和可控性的要求及其苛刻，本次航展中涉及到碳/碳復(fù)合材料剎車盤。
碳/碳復(fù)合材料是以碳(或石墨)纖維及其織物為增強(qiáng)材料，以碳(或石墨)為基體，通過加工處理和碳化處理制成的全碳質(zhì)復(fù)合材料。碳/碳復(fù)合材料具有密度低，親和力極強(qiáng)、耐高溫，抗腐蝕和熱沖擊性能好的特性。
據(jù)相關(guān)媒體報道，在嫦娥二號中就使用了這種材料，為嫦娥二號的“體重”瘦下去300克，為奔月奠定了更好的條件。
陶瓷隔膜材料
衛(wèi)星電池要求壽命達(dá)到15年，為了達(dá)到長壽命必須使用陶瓷隔膜材料。
陶瓷隔膜是采用優(yōu)質(zhì)陶土，瓷土和稀土等復(fù)合材料經(jīng)真空細(xì)密混合成型，然后高溫?zé)Y(jié)而成，能耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿，在鉻酸槽液中不溶解。
意大利航空航天企業(yè)代表團(tuán)考察中國市場
本屆珠海航展共有35個國家和地區(qū)的近600家航空航天廠商參展。陶瓷作為意大利的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，在航空航天領(lǐng)域也具有較強(qiáng)的競爭優(yōu)勢，本屆展會上，意大利 國家對外貿(mào)易委員會組織了多家航空航天企業(yè)到中國考察，并在16日航展開幕當(dāng)天舉行了新聞發(fā)布會，向中國介紹意大利航空航天產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。圖為意大利皮埃蒙 特大區(qū)企業(yè)代表團(tuán)向國內(nèi)外媒體介紹航空航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況。