黄伯云院士团队成功开发出新型耐3000摄氏度烧蚀的陶瓷涂层及其复合材料

lydiazhang   2017-09-28 09:30:30

高超音速武器被誉为下一场军事科技的核心项目,同时高超音速武器也被视为防卫者的梦魇,目前全球没有任何国家的导弹防御系统能够拦截,这也是中美俄军事强国争相研发高超音速武器的主要目的。

所谓高超音速武器是指以高超音速飞行术为基础、飞行速度超过5倍音速的武器,其航程远、速度快、结构简单、性能超卓,能够快速打击远程目标,还可击溃全球所有现役的导弹防御系统,在军事上具有非凡意义。

美国研发高超音速技术起步要比中俄早很多,截至目前为此,美国的高超音速技术还没有转化成有效的高超音速武器,但可能随时发生改变。在美国的刺激下,中国为了掌握未来的话语权,中国自2014年就一直在研发飞行器,期间进行了8次试验,已正式命名为“东风-ZF”。

目前中美俄在高超声速武器的研究项目上争相激烈 ,而要决出胜败的关键在于,谁能先研出适符合高超音速飞行的新型耐高温材料,而中国在耐高温材料上如今有突破性的进展,对于我国高超音速武器将如虎添翼,或连美军都眼馋不已。

近日,由黄伯云院士领衔的中南大学粉末冶金国家重点实验室团队,通过大量实验终于开发出一种新型耐3000摄氏度烧蚀的陶瓷涂层及其复合材料,而这一材料可能为高超音速飞行器的研制铺平道路具有重大意义。

资料图:东风-ZF高超音速武器在空中飞行过程至少会产生3000度以上的高温,这么强的高温不是一般耐高温材料可承受的,如今在这关键环节时,中南大学研究团队宣称已在该领域获得突破性进展,研出了一种新型耐高温材料,立了一大功。

而随着中国的新型耐高温材料的出现让我国离成功更近了一步,但要让高超音速武器实现跨越性技术突破,其瓶颈有许多会遇到重重难题,而耐高温复合材料就是其中重要一项。目前全球最快飞行器是美国的SR-71“黑鸟”侦察机可达到3倍音速,而黑鸟使用的耐高温材料跟高超音速武器所要求的,根本不在一个档次上。

据前不久,中航科工三院31所透露将进行一种高科技测试,是一台高超音速联合变循环发动机,有媒体报道,该发动机在今年已成功进行了两次测试,而这技术还能运用在中国各类导弹上,届时将严重威胁美军现有的部署,而美军花费数千亿美元建设的导弹防御系统,面对中国这种超音速导弹会被轻松击溃被废掉。

黄伯云——中国科协副主席、中国工程院院士

中国3D打印技术产业联盟荣誉理事长;

1993年评定为博士研究生导师;

1997年06月至2000年04月,任中南工业大学校长;

1999年12月当选为中国工程院院士;

2000年,创办湖南刹车材料实业有限公司和湖南英捷新材料公司并任董事长;

2000年04月至2001年12月,任新合并成立中南大学的党委常委、常务副校长;

2001年07月,创建湖南博云新材料股份有限公司,成为公司最大个人股东;

2001年12月至2004年08月,任中南大学党委常委、校长;

2002年11月,当选中国共产党第十六次全国代表大会代表;

2004年09月至2011年10月,任中南大学党委常委、校长(副部长级—2004年中南大学升格为副部级高校);

2006年05月,当选中国科学技术协会第七届全国委员会副主席;

2008年03月,当选中国人民政治协商会议第十一届全国委员会委员;

2011年05月30日,当选中国科学技术协会第八届全国委员会副主席;

2013年3月,当选中华人民共和国第十二届全国人民代表大会常委会委员。

黄伯云——材料科学领军人

黄伯云长期从事先进复合材料、高性能摩擦材料、高温结构材料、粉末冶金材料以及其它新材料的研究与开发。他共完成国家自然科学基金重点项目、国家863高技术项目、国家973重大基础研究项目和国家攻关项目等10余项。其中,从1996年开始主持研究的“高性能炭/炭航空制动材料的制备技术”,荣获2004年度国家技术发明一等奖,结束了该奖项连续六年空缺的历史,同时,这个项目的成功开发,使中国打破了欧、美在此项技术上的垄断;“高性能粉末冶金飞机刹车材料制造”,实现了某型飞机刹车材料的国产化;“铁基、钨基复杂精细零部件注射成型技术”,创造了一系列具有自主知识产权的新技术,为精密复杂零部件制造提供了整套关键技术;研制的“钐-钴和铈钴铜铁磁性材料”成功应用于中国人造卫星的关键通讯器件;获国家授权发明专利10多项,在国内外发表论文100多篇,其中被SCI和EI分别收录43篇、81篇,出版专著2部。

高性能炭/炭航空制动材料的制备技术

1988年,项目被原中国国家计委正式立项,经费总投入1.54亿元,开始了工业性实验。

黄伯云院士调集60多名材料、化学、冶金、机械、电子、航空等6大类的工程技术人员,将项目分解成制造方法和工艺技术、制造关键工艺设备、抗氧化涂层和涂层技术、材料的组织结构摩擦磨损性能、性能测试技术和评价方法、适航和地面惯性台实验技术等六大子课题同时攻关。

2002年,黄伯云率领的团队攻克了炭/炭复合材料制备过程中的系列难题,走出了一条与国外完全不同的技术路线,建立了全新的、完整的高性能炭/炭复合技术体系,在国内外首创了具有显著特色和自主制备技术知识产权的高性能炭/炭刹车材料制备技术,形成了重大成果和发明,其关键技术达到了国际领先水平。在理论上发现了CVI微区气氛原子堆积和摩擦膜形成的微观机理;在国内外首次设计并采用全炭纤维预制体,突破了国外的预氧丝预制体模式;首创了逆定向流—径向热梯度CVI热解炭沉积技术。2005年时已形成11项国家专利,其中已授权9项,同时研发了拥有自主知识产权的6大类30多台套成套关键工艺设备。

采用该制备技术生产的高性能炭/炭复合材料航空刹车副,与国外同类产品相比,使用强度提高30%,耐磨性提高20%;寿命提高9%;价格降低21%;生产效率提高100%;高能制动性能超过25%。

此外,他们还创立了实验室材料性能测试和评价方法;建立了中国首个炭/炭刹车材料地面试验装置,规范并制定了中国首个适航标准

0

1040 0

发表评论

登陆后参与评论