來(lái)源： 時(shí)間：2022-06-07 次數：
眾所周知，碳纖維，芳綸纖維(又稱(chēng)凱夫拉纖維)是大家熟知的高性能纖維，廣泛的應用在世界先進(jìn)國家的航空航天裝備上。其高檔產(chǎn)品，如日本生產(chǎn)的T-700以上航空航天級級碳纖維產(chǎn)品，俄羅斯研制生產(chǎn)的第三代芳綸纖維產(chǎn)品——雜環(huán)芳綸，仍然對我國進(jìn)行封鎖禁運。目前我國雖然已經(jīng)在高性能碳纖維，芳綸纖維有所突破，但還是處于產(chǎn)品導入期，小批量生產(chǎn)和試用階段。運-20總設計師唐長(cháng)紅就在公開(kāi)演講中談到，“(碳纖維)復合材料仍然是大飛機的一大障礙，我不以為我們在十年內可以有效地從經(jīng)濟性上突破這個(gè)問(wèn)題。如果這個(gè)問(wèn)題仍然不能突破，我們大飛機使用它也僅僅是一個(gè)招牌而已”。實(shí)際上，有一種高性能纖維不僅已經(jīng)用在大飛機上，而且航天、航空、兵器、艦船、電子、核工業(yè)等六大軍工部門(mén)和重點(diǎn)武器型號都得到了廣泛應用——那就是我國研制的高性能玻璃纖維。
玻璃纖維通常用玻璃球、玻璃棒或廢舊玻璃為原料，經(jīng)高溫熔制條件下拉絲、絡(luò )紗、織布等一系列工藝制備形成，玻璃纖維的單絲直徑10微米左右，相當于頭發(fā)絲直徑的1/10，每束纖維都是由千百跟單絲組成。用玻璃進(jìn)行紡絲，織布，讓人不得不佩服科學(xué)家的想象力。人們常說(shuō)的“玻璃鋼”，就是玻璃纖維布和樹(shù)脂復合制成的產(chǎn)品。軍事專(zhuān)家介紹到，早在60年代末期，為了滿(mǎn)足我國國防尖端產(chǎn)品的需要，我國科研人員開(kāi)始了高性能玻璃纖維的研制，當時(shí)美國民兵Ⅱ型固體燃料洲際導彈第三級發(fā)動(dòng)機殼體就應用了高性能玻璃纖維材料。
我國在把主要研制精力放在液體洲際彈道導彈的同時(shí)，也在預研固體彈道導彈所需的高性能發(fā)動(dòng)機殼體材料，并于1968年研制成功，命名為高強-1號(HS1)玻璃纖維。70年代中期又成功研制出了其批產(chǎn)產(chǎn)品高強-2號(HS2)玻璃纖維，1974年10月通過(guò)技術(shù)鑒定后投入工業(yè)化生產(chǎn)。在早期的東風(fēng)-21中程和東風(fēng)-31遠程固體彈道導彈發(fā)動(dòng)機殼體上，估計應用了上述材料。隨著(zhù)復合材料的進(jìn)步，我國更新型固體彈道導彈發(fā)動(dòng)機普遍使用碳纖維和雜環(huán)芳綸，但高強-2號(HS2)玻璃纖維價(jià)格僅為這些復合材料的一半左右，對于質(zhì)量系數要求不是特別高的的中短程戰術(shù)彈道導彈和火箭，還是理想的選擇。
進(jìn)入20世紀90年代，我國科研人員在高強-2號玻璃纖維的基礎上，又進(jìn)一步提高強度和模量，成功研制出高強-3號和高強-4號等高性能玻璃纖維，并在航空領(lǐng)域得到了廣泛應用。據資料披露，世界上最大的預警機雷達罩——我國空警-2000“蘑菇環(huán)”狀雷達罩就是采用的高強-2號玻璃纖維。下一代預警機空警-500雷達罩也是采用同樣的材料。目前我國除殲-20外所有的先進(jìn)戰斗機雷達罩都是采用的D3低介電透波玻璃纖維，具有輕質(zhì)量，高透波，寬頻帶等特點(diǎn)，是一種比較理想的雷達罩材料。我國科研人員還研制出了具有寬頻帶吸波性能的雷達隱身用玻璃纖維增強材料。
目前，我國所有直升機主槳葉都幾乎采用了我國科研人員研發(fā)的高強-4號(HS4)玻璃纖維作為復合材料增強基材，具有比強度高、耐疲勞性能優(yōu)異和損傷擴展緩慢等優(yōu)異特性，廣泛取代了以前的金屬槳葉，使用壽命為原來(lái)金屬槳葉的數倍。在運-20大運上和轟-6K轟炸機上，機身內飾復合材料以及天花板，地板，艙門(mén)等普遍應用了高強度玻璃纖維，既降低了重量，又減低了噪音。據資料介紹，例如世界上最大的民用客機A380-800中，使用玻璃纖維復合材料的重量就超過(guò)了碳纖維復合材料的重量，使用量達35噸以上。
據資料披露，高性能玻璃纖維是我國急需的三大增強纖維中唯一實(shí)現國產(chǎn)化批量生產(chǎn)并能滿(mǎn)足高性能復合材料使用要求的材料，甚至可以說(shuō)高強度玻璃纖維的產(chǎn)業(yè)化是我國航空航天工業(yè)發(fā)展的先決條件。我國科研人員在玻璃纖維上很好的實(shí)現了軍民融合的思路，到2016年為止，我國玻璃纖維產(chǎn)量已居世界首位。