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中国建筑材料科学研究总院建院以来重大科技成就

树脂基复合材料科技进步的引领者

来源:CNBM  发布时间:2010/10/12 18:55:50

       哈尔滨玻璃钢研究院一直是我国树脂基复合材料技术进步的引领者,在纤维缠绕技术、拉挤技术、预浸料制备技术、复合材料专用设备设计和制造技术、热塑性复合材料成型技术等方面,形成了重点明晰而又紧密结合为一体的技术特色,发展经历贯穿了整个新中国复合材料界的发展历程,开创了新中国树脂基复合材料技术发展的多项第一,荣获国家和省部级科技进步奖励70余项,拥有专利45项,为我国树脂基复合材料技术发展做出了重大贡献。

       承担了新中国第一块玻璃钢——东方红卫星再入大气层防热头锥的研制任务,开创了我国玻璃钢工业的先河,获得了三部委联合颁发的工业新产品一等奖的殊荣。20世纪60年代中期,研究总结出了纤维缠绕规律,首创了我国纤维缠绕技术。80年代中期率先开展了网格加筋一体化成型技术研究,使得碳复合材料主承力结构件首次在卫星上得到实际应用。引进我国第一台大型程控拉挤机,开始研究拉挤技术。在国内率先开展了热熔预浸技术研究和铺放技术研究,采用纤维缠绕技术和预浸铺放技术成功制造了国内大型导弹发射筒体。21世纪初期,研制成功出我国第一台碳复合材料发动机壳体,使我国固体火箭发动机壳体技术迈上了新台阶。

       研制成功的复合材料高压气瓶和高压储箱,解决了过程质量精度控制和封头补强、数控球形精确缠绕和球形体侧开口补强等技术关键,成功应用于国家重点工程,进一步展现了复合材料在航空航天领域中其他材料无法比拟的优势,增强了我国的国际竞争优势,为国防现代化和武器的国际领先做出了贡献,于2008年作为参与单位获国家科技进步特等奖。

       完成的非线性缠绕理论研究及其应用项目成功建立了特异缠绕理论、非测地线稳固 缠绕基本原理和缠绕定理中的8条定理、6条原理和24条推理等38条准则,成为树脂基复合材料纤维缠绕不可超越的准则,对我国纤维缠绕技术的发展起到指导性作用,1978年获全国科学大会奖。

       承担的近地点发动机玻璃钢燃烧室壳体项目成功地解决了壳体结构设计、工艺方案优化、芯模刚度、受拉裙的材料、结构、裙与壳体之间的连接、不同材料的界面粘接技术、可靠性技术及结构试验、壳体尺寸精度及位置精度等一系列技术关键,引起国际同行上的广泛关注,开创了我国承接的外国卫星发射一律采用我国研制的近地点发动机的先河,为提高我国在国际卫星发射市场的竞争能力作出了重要贡献,于1992年荣获国家科技进步二等奖。

       承担的防热部件与发动机壳体用复合材料的研制项目开创性地解决了反喷管结构及开孔补强等关键技术,在国内首次解决了新型绝热结构在发动机壳体的应用技术,使高刚度高精度芯模与复合材料壳体成型技术取得突破性进展,产品制造精度保障和检测技术具有独创性,比传统材料减重10%,满足了国防建设的急需,对加强我国防御能力、加快国防现代化具有重要意义,于1999年荣获国家科学进步二等奖。

       开发的风云二号卫星复合材料结构件制造技术解决了在空间环境中保证卫星天线和仪器位置精度的技术难题,在耐辐照、低挥发树脂,大尺寸、大开口薄壁壳体设计制造,对接法兰与壳体整体成型工艺,发动机壳体几何质量分布,精度控制等方面具有重大创新,成功制造出天线支撑筒、开口圆柱筒、支杆、撑杆和隔热板等主承力结构的重要关键部件。开发的EPKM上面级壳体制造技术解决了芯模制作,精度控制,缠绕层次和工艺技术,强度机理和金属件连接等一系列关键技术,是我国首次在卫星领域应用复合材料主承力构件,也是我国当时最大的固体上面级发动机壳体,比铝合金材料减重30%-35%,满足了国家的需求,对复合材料在卫星和航天领域的应用起到了推动作用,于2001年荣获国家科技进步二等奖。

       研制的神舟飞船用和载人飞船用先进复合材料主承力结构是当时国内航天器上使用的尺寸最大、开口最大的碳纤维复合材料主承力结构件,是国内外首次在载人飞船上使用的大开孔碳纤维复合材料结构,也是技术难度最大、尺寸精度最难保证的一种复合材料薄壁壳体结构。项目开发出了适用于空间技术要求的高性能环氧树脂体系,发明了低成本对模成型工艺技术,攻克了薄壁大开口复合材料结构因固化热应力和固化收缩应力而引起的尺寸变形、精度控制、开口补强及变截面区域不连续应力传递的技术关键,解决了神舟号载人飞船用复合材料结构件瓶颈技术,填补了多项国内技术空白,于2004年荣获国家科技进步二等奖。

 

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