我國復(fù)合材料工業(yè)取得長足進(jìn)步

    日前，在北京舉行的某次安防展上，一件神奇的避火服吸引了眾多觀眾。

    在火場溫度達(dá)到800℃的環(huán)境下，消防員穿著避火服進(jìn)入30分鐘后，其外表面溫度升高不超過15℃。該服裝可防1100℃的輻射高溫，能保護(hù)消防員在短時間內(nèi)穿越火焰區(qū)、進(jìn)入火焰區(qū)進(jìn)行滅火戰(zhàn)斗和搶險救援作業(yè)。

    據(jù)介紹，這件消防服表面主要采用了絕熱玻璃纖維、鋁化玻璃纖維和無鋁化玻璃纖維。這種復(fù)合材料制成的服裝以前一直依賴進(jìn)口，而近年來，中國復(fù)合材料工業(yè)取得了長足的進(jìn)步，一步步縮小了與世界先進(jìn)水平的差距。

    在吸收中創(chuàng)新

    何為復(fù)合材料？“它是以一種材料為基體，另一種材料為增強(qiáng)體組合而成的材料。復(fù)合材料的基體材料分為金屬和非金屬兩大類。增強(qiáng)材料主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、金屬絲和硬質(zhì)細(xì)粒等。”中國復(fù)合材料工業(yè)協(xié)會人士說。

    業(yè)內(nèi)專家告訴記者，復(fù)合材料中以纖維增強(qiáng)材料應(yīng)用最廣、用量最大。其特點是比重小、比強(qiáng)度和比模量大。

    碳化硅纖維與陶瓷復(fù)合，使用溫度可達(dá)1500℃，比超合金渦輪葉片的使用溫度（1100℃）高得多。“對復(fù)合材料來說，1100度根本不算什么，碳纖維增強(qiáng)碳、石墨纖維增強(qiáng)碳或石墨纖維增強(qiáng)石墨，構(gòu)成耐燒蝕材料，已用于航天器、火箭導(dǎo)彈和原子能反應(yīng)堆中。”一位業(yè)內(nèi)人士說。

    由于復(fù)合材料熱穩(wěn)定性好，比強(qiáng)度、比剛度高，可用于制造飛機(jī)機(jī)翼和前機(jī)身、衛(wèi)星天線及其支撐結(jié)構(gòu)、太陽能電池翼和外殼、大型運(yùn)載火箭的殼體、發(fā)動機(jī)殼體、航天飛機(jī)結(jié)構(gòu)件等。從全球范圍看，汽車工業(yè)還是復(fù)合材料最大的用戶。另外，復(fù)合材料在化工、紡織、醫(yī)學(xué)和機(jī)械制造等眾多領(lǐng)域，也得到廣泛應(yīng)用。

    作為新興的能源產(chǎn)業(yè)，風(fēng)能產(chǎn)業(yè)也越來越多地采用復(fù)合材料，應(yīng)用在轉(zhuǎn)子葉片、機(jī)艙罩和整流罩的制造。中國復(fù)合材料學(xué)會科技發(fā)展與咨詢委員會委員、中國不飽和聚酯樹脂行業(yè)協(xié)會副秘書長趙鴻漢告訴記者，采用復(fù)合材料葉片主要有以下優(yōu)點：輕質(zhì)高強(qiáng)、剛度好；復(fù)合材料缺口敏感性低，內(nèi)阻尼大，抗震性能好，疲勞強(qiáng)度高。“風(fēng)力機(jī)安裝在戶外，近年來又大力發(fā)展海上風(fēng)電場，要受到酸、堿、水汽等各種氣候環(huán)境的影響，復(fù)合材料葉片可滿足使用要求；復(fù)合材料葉片除了每隔若干年在葉片表面進(jìn)行涂漆等工作外，一般不需要大的維修。”

    巨大的市場需求，讓中國復(fù)合材料獲得了空前發(fā)展。中國玻璃鋼工業(yè)協(xié)會發(fā)布的數(shù)據(jù)表明，目前全球復(fù)合材料產(chǎn)量約為820萬噸，其中中國占16%。2007年中國內(nèi)地復(fù)合材料玻璃纖維產(chǎn)量160萬噸，其中115.5萬噸用于玻璃鋼(FRP)工業(yè)；不飽和聚酯樹脂(UPR)產(chǎn)量135萬噸，其中68.8萬噸用于玻璃鋼領(lǐng)域、占51%；乙烯基樹脂產(chǎn)量12640噸，膠衣樹脂產(chǎn)量15870噸。