什么是復(fù)合材料？其實(shí)，復(fù)合材料就在身邊。比如，鋼筋混凝土。水泥本身的強(qiáng)度有限，當(dāng)它無法提供足夠的支撐時(shí)，就在其中加入鋼筋來增強(qiáng)它的強(qiáng)度?？朔我徊牧系娜秉c(diǎn)，提供單一材料本身所沒有的新性能，這正是復(fù)合材料的意義。

 

　　而纖維復(fù)合材料的成型也大體如此。它是由樹脂基體和纖維增強(qiáng)材料共同作用而成的。纖維是一種無機(jī)非金屬材料，一根纖維的直徑只有5微米。5微米是多大呢？可以抓起一根頭發(fā)感受一下，一根纖維的粗細(xì)只有一根頭發(fā)的十分之一。但它的強(qiáng)度卻可以做到鋁合金的4倍以上。

 

　　在復(fù)合材料中，纖維就是“鋼筋”。

 

　　那么樹脂又是什么呢？其實(shí)圓珠筆的外殼、礦泉水瓶，都是由樹脂固化而成的。

 

　　樹脂就是“水泥”。

 

　　可以做一個(gè)這樣的比喻：纖維是骨，樹脂是肉，有骨無肉一盤散沙，有肉無骨弱不禁風(fēng)。骨肉相連，才能強(qiáng)勁有力。

 

　　那復(fù)合材料又有哪些性能優(yōu)勢呢？

 

　　它具有良好的絕緣性、很強(qiáng)的耐熱性、優(yōu)異的耐腐蝕和機(jī)械性能，而最重要的，它的密度只有傳統(tǒng)鋼鐵的四分之一，是真正輕如鴻毛的輕質(zhì)高強(qiáng)材料。

 

　　在下圖中，幾個(gè)美國大兵竭盡全力舉起一根木樁，婦女艱難地舉起一根木樁。而我們的女工輕描淡寫舉起一根圓桿。這根圓桿，正是復(fù)合材料桿塔。

 

　　女工輕易舉起復(fù)材桿塔

 

　　這就是復(fù)合材料輕質(zhì)的優(yōu)勢。正因如此，它可以更容易地輸送到傳統(tǒng)材料難以到達(dá)的地方，也可以更合理地應(yīng)用到傳統(tǒng)材料不能勝任的場景。

 

　　我們的復(fù)合材料桿塔已經(jīng)遠(yuǎn)銷8個(gè)國家。無論是在沿海、礦坑，還是高山、沙漠，復(fù)合材料，使命必達(dá)。

 

　　此外，復(fù)合材料還有哪些應(yīng)用價(jià)值呢？其實(shí)，在很多重要領(lǐng)域，都有復(fù)合材料的身影。

 

　　在電子設(shè)備領(lǐng)域，它是絕緣的上品材料；在航空航天領(lǐng)域，它是耐高溫的強(qiáng)大護(hù)盾；在建筑建材領(lǐng)域，它是強(qiáng)化加固的一把好手；在交通運(yùn)輸領(lǐng)域，它是輕量化的不二之選……

 

　　它的價(jià)值重如泰山！

 

　　有這樣一組數(shù)據(jù)：一架民用客機(jī)每減重1千克，全壽命運(yùn)營成本可節(jié)約22萬元。

 

　　而波音夢想客機(jī)的整機(jī)復(fù)材占比更是達(dá)到了50%，也因此成為了航空史上首架超長程中型客機(jī)。

 

　　不僅如此，軌道交通也因復(fù)合材料而開啟新的篇章。今天，動(dòng)車組的復(fù)合材料應(yīng)用，已經(jīng)超過了30%。

 

　　動(dòng)車組復(fù)材應(yīng)用

 

　　從蒸汽機(jī)時(shí)代、內(nèi)燃機(jī)時(shí)代，再到高速列車時(shí)代，軌道交通提速至每小時(shí)600千米指日可待。

 

　　2022年7月24日，中國在文昌航天發(fā)射場使用長征五號運(yùn)載火箭將“問天”實(shí)驗(yàn)艙精準(zhǔn)送入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。

 

　　“問天”實(shí)驗(yàn)艙是當(dāng)今世界最大單體載人航天器，它全長17.9米，最大直徑4.2米，發(fā)射質(zhì)量23噸。

 

　　哈玻院團(tuán)隊(duì)承制了“問天”實(shí)驗(yàn)艙多項(xiàng)重要結(jié)構(gòu)部件。太陽翼收納箱、電源定向結(jié)構(gòu)、推進(jìn)結(jié)構(gòu)等。

 

　　團(tuán)隊(duì)承制“問天”結(jié)構(gòu)部件

 

　　在飛行器投入運(yùn)行的過程中，第一大挑戰(zhàn)是發(fā)射，而第二大挑戰(zhàn)則是展翼。太陽翼是“問天”在空間中的能量源泉。

 

　　“問天”的太陽翼全展超過55米，堪比半個(gè)足球場。所以發(fā)射前，必須對太陽翼進(jìn)行折疊壓縮，壓縮至一本書的厚度。

 

　　“問天”太陽翼折疊壓縮示意

 

　　而在軌展開后，太陽翼受到的微小抖動(dòng)，都會導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)艙的控制精度大大下降。

 

　　為此，國內(nèi)研究團(tuán)隊(duì)采用超薄復(fù)合材料設(shè)計(jì)制造了太陽翼的保護(hù)結(jié)構(gòu)——收納箱和隔離板，攻克了復(fù)材耐受空間環(huán)境和尺寸穩(wěn)定性等一系列技術(shù)難題，做到了“減體重、減體積”卻“不減功能和能量”，讓太陽翼能夠“張弛有度、收放自如”且“萬無一失”。

 

　　“問天”實(shí)驗(yàn)艙成功發(fā)射，而“夢天”實(shí)驗(yàn)艙緊隨其后，“神舟”十三號、十四號、十五號接力騰飛，中國空間站向世界宣告全面建成。

 

　　建造空間站、建成太空實(shí)驗(yàn)室，是實(shí)現(xiàn)我國載人航天工程“三步走”戰(zhàn)略的重要目標(biāo)。從“長征”出征、“神州”飛天到“嫦娥”奔月、“天宮”攬勝，多年來，在祖國逐夢航天的道路上，哈玻院等相關(guān)團(tuán)隊(duì)一直輸送著高性能復(fù)合材料產(chǎn)品。

 

　　作為我國第一個(gè)漫步太空的女航天員，王亞平在黨的二十大上說：“要問航天事業(yè)帶給我的最深刻的感受，一個(gè)是時(shí)代的力量，另一個(gè)是傳承的力量。”

 

　　沒錯(cuò)，我們傳承先賢的智慧，扛起父輩的旗幟。

 

　　“九天之際，列星安陳”。

 

　　因?yàn)閴籼?，所以問天?/div>
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文章標(biāo)題：《玻璃鋼，不是玻璃，它的學(xué)名叫作“纖維復(fù)合材料”。》
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