化工新材料助力海陆空

2012-03-15

化工管理 2012年9期

作为高新技术的基础和先导，新材料应用范围极其广泛，它同信息技术、生物技术一起成为21世纪最重要和最具发展潜力的领域。近年来，我国化工新材料行业得到快速发展，航空航天，汽车、电子、电器以及建筑、民用等众多领域的发展，也不断从广度和深度上对化工新材料提出新的要求。

高性能化工材料武装“蛟龙号”入海

“蛟龙号”载人潜水器经过51次海试，于6月30日顺利完成7000米级海试任务后返航青岛。作为我国第一台自行设计、自主集成研制的载人潜水器，“蛟龙”号创造了中国深海探测的新纪录，这标志着我国已经具有对全球99.8%以上的海洋区域进行探测、科学试验和开发利用的能力。

据介绍，蛟龙号是多种高科技、先进材料的集成：其外壳由直径微小的空心玻璃微珠和环氧树脂制造而成；载人舱采用的是钛合金材料，能承受高压、抗腐蚀且具有弹性；其外层采用了高性能的海洋重防腐涂料。此外，“蛟龙号”海试过程中使用的固体浮力材料具有密度低、抗压强度高、耐静水压高、吸水率低且稳定、可机加工、耐候性好、对环境无污染等优良特性，性能达到了国际先进水平，在为深海运载作业装备提供正浮力、保证深潜器财产及生命安全等方面发挥了关键性作用。

化工新材料为高铁提速

在高速奔跑着的和谐号列车和连绵数千千米的高速铁路轨道上，化工新材料饰演着主要角色。从路基防水到轨道减振，从车体到车厢密封，从接触导线到内饰资料……新材料无处不在。

尼龙绝缘垫和尼龙垫片高速铁路的轨枕由混凝土浇灌而成，轨枕直接铺在混凝土路基上，不轻易变形，能经受高速、重载、交变冲击等火车高速行驶带来的冲击，但如许的转变又对减振提出了高请求。凝土轨枕与钢轨轻易发生共振，特别是在高速铁路上振动更大。为了削弱这种振动，铁轨与铁轨之间、铁轨与轨枕之间都需要加装尼龙绝缘垫和尼龙垫片。这些尼龙材料耐磨、耐老化、弹性好、强度高、柔韧性好，有利地起到了减振作用。

聚氨酯胶粘剂在铁路铺设方面，需要大量的聚氨酯胶粘剂，除此，高速列车的生产对于聚氨酯胶粘剂的使用需求量也很大，聚氨酯在车辆上承担着玻璃粘接、地板粘接、嵌缝填充、密封防水等各种必不可少的作用。

聚氨酯枕木为适应高速列车的提速要求，开发聚氨酯枕木以取代或部分取代混凝土枕木必将是未来的发展趋势。在西欧，该技术已有较成熟的研制和应用经验；在日本，聚氨酯枕木已在高速列车新干线轨道上得到应用。与其它材料相比，聚氨酯枕木具有卓越的耐久性并可降低周期成本。

此外，碳纤维复合资料、热塑性弹性体、聚氯乙烯、硅橡胶、环氧树脂、丁基橡胶、丁苯橡胶、三元乙丙胶等材料也普遍地利用在高速铁路的车辆、轨道、桥梁和接触导线上，满足了高速铁路对材料的特殊请求。另外，高速铁路的火车车身和内饰件也用到大量的化工新材料，车厢内的装潢板是丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物制成的，灯罩采取的是聚碳酸酯，车厢的表里装潢涂料用的是新型的环氧树脂漆和聚氨酯漆。

化工科技成果助“神九”会“天宫”

6月16日，神舟九号载人飞船发射取得圆满成功，并于18日与“天宫一号”成功交会对接。“神九”对配套的化工材料提出了新的更高的要求，部分科技成果首次在飞船中应用。

密封材料飞船舱体密封件是飞船舱体结构密封的关键部件，是航天员生命安全的“保护神”。太空环境复杂，要求密封件在高真空、高低温交变、紫外辐照、带电粒子辐照和原子氧侵蚀等特殊环境下，不产生降解、老化和龟裂，始终保持可靠的密封性能。另外，由于飞船舱内环境的特殊要求，密封材料必须具有极低的挥发性且无毒、无污染。

医监生化检测系统这是“神九“飞船中启用的新设备，主要用于对在轨航天员生理状况进行实时监测。“神九”采用的航天员医监生化检测全套组件均由特殊材料加工而成，在太空极端环境下无毒、透明、耐酸碱、耐高温，具有极高的非特异性吸附性能。

高性能复合材料 “神九”关键部件复合材料采用了特种纺织增强材料，此种材料具有质量轻、强度高、抗烧蚀的优异性能，减轻了结构重量，明显进步了飞船的功能。

特种玻璃钢和耐高温烧蚀材料 “神九”返回舱穿过大气层返回地上时，外表温度将高达数千摄氏度。它能禁受如斯“烤验”，缘由就在于穿了一件由非凡资料编织而成的25毫米厚的“隔热衣”。这种特种玻璃钢和耐高温烧蚀材料，应用高分子材料在高温加热时外表局部材料消融、蒸发、升华或汽化，带走很多热量。

特种玻璃纤维布主要用在运载火箭的液氢液氧箱体外围，是火箭名副其实的“保暖内衣”。

润滑油产品太空极端苛刻的环境和十分复杂的工况条件，对润滑剂的品质和特殊性要求极高。据专家介绍,航天器在发射升空时会释放巨大的热量，产生惊人的推力，普通润滑剂根本无法在如此极端的条件下“保护”设备；“天宫一号”空间站需要在太空中长时间运行，无法及时更换、添加润滑剂，这对润滑剂的寿命提出了严峻的挑战。因此，应用于交会对接的特种航天润滑剂，具有优异的高低温性能和很强的抗辐射能力，解决了关键部位的润滑与低温启动的问题，保证了运动部件动作的精确无误。