'검은색 황금 '탄소 섬유: 신재료 왕국 눈부신 별
최근 일부 군사와 과학기술 강국들은 탄소 섬유산업 발전 등 관련 분야에 시선을 가속화시켜 재생 탄소 섬유재 개발을 가속화하고 혁신 연구기구를 늘리고, 나노기술과 탄소 섬유 등 6대 관건기술 분야가 빠른 속도로 발전해 큰 웅축의 기세를 보이고 있다.
과학'블랙 황금 '탄소 섬유
탄소 섬유의 기원은 1860년으로 거슬러 올라갈 수 있으며 영국 인슬브 스완은 전등 등을 만드는 데 발명해 특허를 얻을 수 있다.그것은 일종의 섬유형 탄소 재료로 검은색, 질과 견고한 강도가 강보다 크고, 밀도는 알루미늄보다 작고, 스테인리스강보다 부식, 내열강보다 고온에 강하고, 동과 같이 전기를 내릴 수 있고, 전기, 열학, 열학, 역학 등 종합적인 특이한 재료로 제조 기술이 어렵고 실용가치가 높기 때문에 업계에서는'검은색 황금'이라고 불린다.
탄소섬유 ‘외유내강 ’은 탄소 소재의 본질적 특성을 지닌 물론 방직 섬유의 유연함과 가공성을 겸비해 차세대 고성능 증강섬유다.머리카락보다 몇 배나 더 세심한 탄소섬유와 수지, 탄소, 탄소, 도자기, 금속 등 기체로 특수 복합 성형 공예 제조를 거쳐 성능이 우수한 탄소 섬유 복합 재료를 얻으면 항공, 우주, 에너지, 에너지, 교통, 군용장비 등 많은 분야에서 국방군공과 민용생산의 중요한 재료다.
난처하게 만들다공예복잡하다
20세기 50년대 미사일 분관과 탄두, 고온, 내식 등 중요한 기술을 해결하기 위해 미국이 먼저 접착기 탄소 섬유를 개발했다.1959년 일본 근등소남이 폴리아크릴기 탄소 섬유를 발명했다.탄소섬유는 군사 분야에서 무기 장비 성능을 높이는 우수한 표현을 보여 군사강국의 고도의 중시를 불러일으켰다.이후 일부 국가들은 더 높은 성능, 더 많은 품종의 탄소 섬유를 개발하고 있다.일본 은 연이어 고모성 겸비 등 관건적 인 기술 난제 를 돌파 하여 연구한 탄소 섬유 복합 재료 는 특이하다피로 저항 성능환경 적응력과 그 전반적인 수준이 앞서고 있다.
탄소 섬유는 간단한 것 같지만 제조 공예는 매우 복잡하고, 여러 학과, 정세화, 고첨단 기술이 일체의 시스템 공정에 관련되어 화학 공업, 방직, 재료, 재료정밀 기계등 다학과 분야는 온습도, 농도, 점도, 유량 등 수천 개의 정교한 조절을 자칫 탄소 섬유 성능과 질적 안정성에 심각한 영향을 끼칠 수 있기 때문에 일반 공예 기술이 미적일 수 없다.
오늘날 탄소 섬유와 복합 재료가 광범위하게 응용되면서 생산이 산업화로 발전하는 중대한 병목이 됐다.각 양급 의 생산 원리 는 같 지만 각종 공예 인자 를 정밀 제어 난도 는 매우 다르다. 10 톤 급, 백 톤 급 의 생산 라인 을 간단히 복제 할 수 없 을 수 없다. 예를 들면 집합 반응 이 대량 의 열 을 발생 해 온도 균등성 안정성 을 제어하기 어렵다.이와 관련해 현재 극소수국만이 고성능 탄소 섬유를 안정적으로 생산할 수 있고, 핵심기술은 오랜 기간 일본과 미국 기업의 거두를 장악하고 있다.이 가운데 일본의 세 회사의 탄소 섬유 생산력은 세계 4분의 3을 차지하며 업계의 거무패가 되었다.
강중강 국방 장비 가 환골 탈태 하다
외신 보도에 따르면 군웅을 거만하게 보는 F -35 전투기 첫 비행 시간을 밀자 그 중 한 가지 중요한 원인이 중량이다.이 난제를 해결하기 위해 로크히드 마틴이 많은 방법을 동원해 결국 탄소 섬유 복합 재료를 35%에 달하는 데 걸쳐 기체중량을 대폭 낮추었다.그래서 어떤 의미에서 탄소 섬유 복합 재료가 F -35 전투기를 이루고 있다고 말했다.
오늘날 탄소섬유 복합재료는 고은신의 성능을 실현할 수 없거나 부족한 기초성 재료가 될 뿐만 아니라 무기장비 시스템의 선진적인 성능을 가늠하는 중요한 표지가 된다.예를 들어 엑스 -47B, 글로벌 매부리, 글로벌 관찰자, 서풍 등 비행기 응용 탄소 섬유 복합 소재 비율이 높기 때문에 유효한 로드, 재항 능력과 생존 능력이 모두 새로운 돌파를 이룩했다.
현역 F -22 전투기 의 가장 큰 특징 은 은신 성능 이 좋 고, 탄소 섬유 복합 소재 휴척 을 대량 사용 했 다.또 F -117A 전투기, B -2 스텔스 폭격기 등도 탄소섬유 흡수파 재료를 채택해 스웨덴 비비비 등 순찰함함함함의 모두 복합재료로 고은신, 고기동, 장수명 등 선진 작전 성능을 갖췄다.
우주 비행 분야의 발전은 아주 사소한 것도 비교해야 한다.고체 로켓 엔진의 품질이 1킬로그램 감소하면 사거리 16km를 증가시킬 수 있다.그래서 탄소 섬유 복합 재료는 미국'애국자 '미사일,'삼차극' II, 독일 HVM 초음미사일, 프랑스'아리안'2 로켓, 일본 M -5 로켓 등 엔진 케이스, 미래탄소 섬유 발전은 소형화, 고동기성, 고돌방력 선진 전략무기 장비의 중요한 기초다.
신형 고성능 탄소 섬유 복합 재료는 더 좋은 안정성과 신뢰성을 갖추고 있으며, 현재 고초성속 비행기, 국제공간소, 선진위성 등 장비 시스템에서 대량으로 응용되고 있다.미국 국방부는 "21세기 국방수요를 향한 자료연구"에 따르면 "2020년까지 복합재료만이 장비를 20 ~25%의 성능을 향상시킬 수 있다"고 강조했다.
