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中国新材料或令航空航天器变革

2014年06月07日 点击: 来源: 网络转载 反馈
导读:石墨烯,这个让大部分公众感到陌生的名字,却是全球多国科学家都在竞相研究的课题。这种在2004年才正式被发现的新材料,不仅让两名英国发现者获得2010年诺贝尔物理学奖......

  石墨烯,这个让大部分公众感到陌生的名字,却是全球多国科学家都在竞相研究的课题。这种在2004年才正式被发现的新材料,不仅让两名英国发现者获得2010年诺贝尔物理学奖,更有望让“薄得像纸一样的透明手机”、“一分钟充完电的电池”、“像衬衣一样的防弹衣”等“科幻产品”变成现实。中航工业航材院(以下简称航材院)相关人士27日向《环球时报》透露,他们成功利用石墨烯与铝合金在全球率先研制出“烯合金”,宣布新一代具备特殊性能的系列材料问世,或许将对未来航空航天器带来革命性变革。

  石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料,它只有一个碳原子那么厚,是已知、能看得见的最薄纳米级材料。这种特殊结构让它从被发现之初,就获得多个世界之最:有史以来最结实的材料,其强度是钢的100多倍;电子传导率最快的材料,比硅材料快140倍;它还是最轻的固体物质、室温下导电性能最好的材料、具有97.7%的透光率……各国科学家竞相投入对这种新材料的研发中,认为它将“颠覆世界电子行业的未来”。仅今年5月,就有新加坡南洋理工大学宣布研制出光感提高1000倍的石墨烯图像传感器;英国利物浦大学研制的石墨烯新材料有望取代由硅制成的晶体管……苹果、三星等公司正试图利用石墨烯材料的导电和透明特性,制造像一张纸那么薄的透明手机,而且还不怕弯曲。利用它能制造出大容量电池,一次充电足以让汽车行驶数百上千公里。

  航材院研究人员告诉《环球时报》记者,尽管当前石墨烯的研究成果很多,但目前主要还停留在实验室阶段,距离工业化生产仍有相当距离。造成这种局面的很大原因是石墨烯的价格太贵,是等重黄金的15倍,因此又被称为“黑黄金”。航材院如今已经掌握了批量生产大尺寸、高质量石墨烯薄膜和高性能石墨烯粉末的技术,为石墨烯的大规模应用打下基础。

  除了制造电子设备外,石墨烯的高强度、高韧性也为材料学带来新变革,这对于“尽力减少每一克重量”的飞机制造业来说尤其重要。航材院利用铝合金粉和石墨烯粉以一定比例混合后制造出的“烯合金”,其屈服强度和抗拉强度分别提高58%和25%,在世界上首创利用石墨烯制造高端合金材料的新途径。据介绍,该研究团队下一步还将利用石墨烯提高钛合金等金属的性能,有望给飞机材料带来新的变革。

  中国新型航空螺旋桨系统达到世界先进水平

  初见徐丁丁,很难想像这位年逾半百、敦厚朴实的中年人就是国内航空螺旋桨行业研发的领军人物之一。

  徐丁丁1989年电大毕业后一直从事航空螺旋桨设计工作,历任设计员、室主任、设计所副所长、设计所所长,因工作成绩突出先后破格评为工程师和高级工程师,现任中航工业惠阳副总工程师。二十五年来,由他主持或参与研发的高新工程螺旋桨产品,先后获得国防科工局和集团公司十余项奖项,为提高我国航空螺旋桨研制水平做出了突出贡献。

  志存高远 航空报国不言悔

  航空螺旋桨专业独特,众多的大专院校目前都还没有设置该专业,技术人员主要靠自己在工作中磨炼和成长。作为亚洲唯一的航空螺旋桨研制单位设计所的领头人,徐丁丁也是边干边学,一步一个脚印,逐步成为航空螺旋桨方面的专家的。

  站在国际视野的角度,他深感航空螺旋桨事业所处的困境和危机,深知与世界先进螺旋桨水平的差距,国内新研制的螺旋桨飞机都纷纷选用国外发动机和螺旋桨,他看在眼里急在心里,担起了航空螺旋桨技术带头人的重任。

  徐丁丁兢兢业业,刻苦钻研,带领设计人员克服了大量技术上的难点,完成了多项螺旋桨的设计工作,编写了多项评审会的报告和专题问题解决方案。在抓管理、搞开发、促立项的同时,他积极联系和跟踪国内现有配装国外螺旋桨的飞机发展情况,提出螺旋桨的下一步发展思路,立志为我国螺旋桨飞机提供高效率、高可靠性、低噪音和重量轻的优质螺旋桨,为公司的发展做出更大的贡献。

  脚踏实地 潜心科研担重任

  产品研发,是企业生存和发展的战略核心之一。在新涡桨配套的螺旋桨系统研制技术方案的制定项目中,作为该项目的总设计师,他亲自校对全套约500张设计图纸,逐一组织设计团队进行讲解,以确保设计的合理性。该项目的研制难度极大,他亲自组织策划该螺旋桨的适航、成附件技术协议制定、接口协调、工作原理分析、试验器建造方案制定及定型前全过程的工作策划。该螺旋桨系统中的复合材料螺旋桨、桨距控制器、限速器、顺桨泵、整流罩等部件的设计,都具有了世界先进水平。

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