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中国航发特种功能材料获大奖 已赶上美国一流水平


admin| 更新时间:2019-03-08 00:46|点击数:未知

  因此,必须放弃原来研究的材料,从根本上重新研究新的材料体系。新的材料体系同时具有了好的高温性能、好的高温长期稳定性和好的抗热震性能,但进一步研究发现,材料在高温下和发动机燃气组分发生化学反应,进而导致涂层碎裂剥落。因此,这个材料体系也只能放弃,必须再建构新的材料体系……”。周万城教授团队就是在不断“解决问题-发现问题-再解决问题”和“新思维-新技术-新思维”的循环往复的突破创新中,攻克了数不清的技术难题,终于研究成功一个完整系列的新材料,解决了国家国防装备发展中的一个关键问题。

  2017年,实现军方订货合同5000多万元,多项技术填补了国内空白,成为国内唯一实现耐温雷达吸波与红外隐身材料技术装机应用的企业,主要技术被国内专家评定为国际领先水平,该项技术因此获得了“2017年度国防技术发明一等奖”。2019年即将建成投入批产的特种多功能材料技术工程研究中心,将生产用于我国国防建设急需的飞机、导弹、地面武器等武器装备相关部件的功能性特种材料,为提升军队装备的防御能力、突防能力和我国国防事业建设做出重要贡献。(作者署名:未来巡航者)

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  在该技术研究中,民营高科技企业也做出了重大贡献,由于研制难度极大,国内在该项目研制初期均不看好此项研究,由西北工业大学校友创办的某民营高科技企业从1996年就开始与周万城教授合作,进行高温隐身材料技术的预研投入和项目培育。经过20多年与西北工业大学材料学院周万城教授团队合作研发,共申报国防专利41项, 反对其中32项已获得授权。2016年,中高温隐身材料技术获得重大突破,并具备了产业化条件,目前已形成产业化规模。产品已经成功在火箭军、空军重大武器装备型号上得到应用,并获得国家总装备部多项预研项目。

  独立军事观察家根据国内外公开资料推测,该航空发动机用特种功能材料应该是一种航空发动机高温隐身涂层材料簇,该系列高温隐身涂层材料可大大提升飞机发动机的雷达和红外隐身性能。随着雷达,红外传感器等先进军事探测技术的发展的快速发展,为了与其相对抗,新一代战机、导弹、舰船及坦克等大型武器装备在设计上均普遍应用了雷达和红外隐身技术,然而隐身战斗机、高超音速巡航导弹等空中武器装备的尾喷管、鼻锥帽、机翼前沿等部件工作温度可达到700℃甚至1000℃以上,且对雷达波反射极强, 这些高温部件已成为影响新型武器装备隐身性能进一步提高的重要因素。常规的雷达宽频谱隐身涂料在高温下会基体分解, 无法应用于上述高温部件上,而目前国外公开报道的碳化硅陶瓷等高温吸波材料的吸波频带较窄,低频吸波效果较差,其隐身性能并不十分理想。

  并且在实际应用过程中,高温吸波材料涂层跟飞机发动机部件一样,同样要经受高温、高速气流的冲刷,强烈的机械震动和快速升降温的热冲击(热震) ,以及部件安装维护过程中的摩擦、敲击和碰撞等。因此,高温隐身涂料涂层必须具有高的附着力、较高的强度和较好的抗热震性,还不能对航空发动机原来使用的耐高温陶瓷热障涂层产生负面影响,研制难度极大。国内陆续有多家科研单位开展了这方面的研究工作,但是他们在干了几年之后多数都放弃了。周万城教授团队在研究中也曾走了一些弯路。“最初五年的研究,我们很快就获得了高温性能优良的涂层材料,但是进一步研究发现,只解决材料的高温性能问题是远远不够的。

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  2月24日,据西北工业大学新闻网报道,著名高温功能材料专家、西北工业大学材料学院教授周万城团队主持完成的《航空发动机用特种功能材料》项目荣获2018年度国家技术发明二等奖,这也是继该项目获得2017年“国防科技发明一等奖”之后,又一次荣获国家科技大奖。宣传资料称,在国外严密技术封锁的情况下,周万城教授带领团队走出了一条完全自主创新的道路,历经22年的艰苦攻关,研究成功一个完整系列的高温功能材料,填补了国内空白,显著提升了飞机、舰船等国防尖端装备的性能水平。由国家国防科工局组织的技术鉴定认为,“研究的综合技术水平达到国际先进水平,一些材料达到国际领先水平”,为我国尖端装备的更新换代和跨越式发展做出了卓越贡献。

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