經空間站階段飛行任務總指揮部研究決定,瞄準北京時間10月16日00時23分發射神舟十三號載人飛船,飛行乘組由航天員翟志剛、王亞平和葉光富組成,翟志剛擔任指令長。航天員翟志剛是中國首位出艙航天員,航天員王亞平執行過神舟十號載人飛行任務,航天員葉光富是首次飛行。目前,執行此次發射任務的長征二號F遙十三火箭正在加注推進劑。
而今年的6月17日,搭載神舟十二號載人飛船的長征二號F遙十二運載火箭,剛剛在在酒泉衛星發射中心準時點火發射,順利將3名航天員送入太空。時隔4個月,神州十三就要再度啟程,不得不讓人感嘆,我國航空事業的巨大進步與發展!
載人航天·民族的夢想
“不知天上宮闕,今夕是何年”
“可上九天攬月,可下五洋捉鱉”
登月是中華民族自古以來的夢想與美好祝愿,而在航空航天中,工程塑料材料扮演著極其重要的作用。如神舟十二號上有兩套面窗產品為鄭州大學研制,一套是發射過程中航天員所穿的艙內服面窗,一套是航天員在太空中進行作業所用的新一代航天面窗。
自2005年3月,在申長雨院士的帶領下,鄭州大學國家橡塑模具工程研究中心成功研制出太空工作站用新一代航天服面窗、新型戰機光電作戰頭盔護目鏡等關鍵防護裝置,為“神舟”系列飛船與“天宮”實驗室交會對接飛行任務的圓滿成功作出貢獻,榮獲“中國載人航天工程突出貢獻獎”。從神舟七號到剛剛發射的神舟十二號飛船,航天員使用的出艙宇航服頭盔面窗和相關塑料件都是由鄭州大學的團隊所研制。
為此,您期待已久的《2021第六屆中國國際工程塑料產業創新大會》 將針對高端裝備制造(航空航天、軌道交通)設置專場分論壇,為您邀請到 鄭州大學橡塑模具國家工程研究中心執行主任 劉春太教授 帶來報告《國家戰略用高分子制品成型和模具》。
軌道交通·騰飛的巨龍
工程塑料不但在外太空發揮出色,在軌道交通領域也是多面手。隨著我國高鐵列車向著高速化、安全化、輕量化的方向發展,為了滿足高速列車運行的要求,列車必須自重小、性能好、結構簡單、耐腐蝕性能好等。高分子復合材料被大量應用于鐵路車輛中,列車用材料和制造工藝有很大改進。
尼龍材料PA66復合材料
尼龍材料PA66 復合材料是以PA66作為基材樹脂,通過復合增韌體系對其進行增韌,使復合材料具有高韌性的同時具備較高強度,還可以有效解決機車抖動、噪音大等問題,確保軌距穩定,減少維修次數,并具有優良的抗振性,對保障高速鐵路機車的平穩運行至關重要。
《尼龍工程塑料在高鐵中應用》中提到:
目前我國鐵路規劃建設配套用尼龍工程塑料量為7噸/km以上,僅緊固件一項就要用到5000套/km。目前高性能尼龍制品所制備的鐵路扣件等產品成功應用于滬昆、成渝、漢孝、渝萬等高鐵線路,中南鐵路大通道、張唐線等重載線路,以及長沙地鐵。
改性尼龍可應用于滾動軸承保持架、轉向架心盤磨耗盤、軌道絕緣器材、絕緣軌距桿等重要部件。為此我們特邀請到 株洲時代工程塑料科技有限責任公司副總經理,總工程師 胡天輝博士 為大家帶來報告《尼龍材料在軌道交通中的應用》,報告將根據軌道交通的安全性、效能性、舒適性、經濟性等運行指標要求,介紹軌道交通用尼龍材料的研發及其工程化應用。
胡天輝株洲時代工程塑料 副總經理、總工
胡天輝,博士,教授級高工,湘潭大學碩士研究生導師,株洲市領軍人才。長期致力于高性能聚酰胺樹脂的合成與改性,及其在軌道交通、汽車等領域的工程化應用,承擔多項國家及省部級重點項目,先后獲得湖南省科學技術進步一等獎,中國石油和化學工業聯合會科技進步一等獎,中國中車科學技術二等獎。近年來共發表論文20余篇,其中SCI論文10余篇,授權發明專利10余件。現任株洲時代工程塑料科技有限責任公司副總經理兼總工程師。
超高分子量聚乙烯
超高分子量聚乙烯(簡稱UHMWPE)的相對分子質量在150萬g/mol以上,其分子結構和普通聚乙烯相同,分子鏈很長,沿同一方向排列,相互纏繞,通過強化分子之間的相互作用,較長的分子鏈能夠更有效地將載荷傳遞給主鏈。特殊的結構賦予UHMWPE高比模量、高比強度、優異的耐磨損、耐低溫、耐腐蝕性能、卓越的自潤滑和抗沖擊等特性,是一種性能優異的工程塑料。UHMWPE因其優良性能,廣泛應用于機械、運輸、紡織、造紙、礦業、農業、化工及體育運動器械等國民經濟各個領域。
目前我國UHMWPE主要用于生產板材、纖維等。未來,我國將重點開發超高分子量聚乙烯在纖維復合材、鋰電池隔膜、軌道交通/海洋交通/航空航天等領域,以及市政領域的應用。超高分子量聚乙烯產業將形成高性能化和專用樹脂化的發展趨勢。醫用高分子材料、休閑娛樂設備將是未來UHMWPE消費發展熱點。
而在國產化中,揚子石化無疑是走的快,走的好的!2017年5月,揚子石化首次實現了UHMWPE隔膜專用料YEV-4500的工業化試生產,填補了國內空白,成為國內首家成功開發鋰電池隔膜料的生產企業,打破了該產品完全依靠進口的局面,首次試生產專用料100噸。
為此我們特邀請到 中國石化揚子石油化工有限公司 高級工程師 袁小亮先生 為大家帶來報告《超高分子量聚乙烯的開發和應用》,報告將針對超高分子量聚乙烯的多種應用進行詳細闡述。
袁小亮 中國石化揚子石油化工有限公司 高級工程師
從事PE、PP和EVA等塑料新產品的研究和開發工作,有10年的從業經歷,成功開發過多個塑料專用料牌號。
作為添加劑又如何呢?
超高分子量聚乙烯具有高強度、高模量、耐高溫、低密度、高耐磨等特性,且自潤滑性能優異,特別是在結構輕量化中具有無可替代的地位。如果將超高分子量聚乙烯與其他高分子材料復合,將會是一種自潤滑性能良好的添加劑,可大幅提高材料的韌性和耐磨性,延長制品的使用壽命。
但是超高分子量聚乙烯微粉在作為高性能添加劑用于復合材料及工程塑料等領域卻存在行業普遍難題,原因如下:
(1) 超高分子量聚乙烯是一種非極性材料,很難與極性材料復合
(2) 表面能低,浸潤性差,與高分子樹脂的界面結合性不好
(3) 缺乏有效的改性方式
為此,南京騰逸新材料科技有限公司研發出了易分散、高界面粘接性超高分子量聚乙烯微粉ATT-UHMWPE,以獨創的低溫等離子界面處理工藝為手段,可制備高極性且油水雙親的超高分子量聚乙烯微粉及短纖維,該產品可在多種樹脂材料中均勻分布,并且表面能及界面粘接力比普通超高分子量聚乙烯粉大幅提高,解決了超高分子量聚乙烯微粉及短纖維作為高性能添加劑在工程塑料中應用的卡脖子問題。該工藝制備的超高分子量聚乙烯微粉具備很高的極性和界面粘接性,可被各種樹脂在熔融狀態充分浸潤,實現在工程塑料中的均勻滲透式分散,可作為非連續相骨架材料。
技術效果:
與普通材料相比,低溫等離子界面改性超高分子量聚乙烯微粉表面能可提高50%,界面粘接性提高30%,可作為高性能添加劑加入到工程塑料及其他復合材料中,用于航天航空、國防軍工、高端制造等領域,以實現材料在高耐磨、高強度、高模量上的性能突破。以尼龍為例:模量可提高20-40%,強度提高20%,耐磨性可提高4-5倍。徹底解決了超高分子量聚乙烯微粉作為在工程塑料中應用的分散和粘附問題,可以制備出具有高強度、高模量、高耐磨的工程塑料材料。改性后的材料永久有效,不會失效。
我們特邀請 南京騰逸新材料科技有限公司總經理 李芊竹女士 帶來報告《ATT極化超高分子量聚乙烯微粉在工程塑料耐磨改性中的應用》針對該材料進行詳細闡述。
李芊竹 南京騰逸新材料科技有限公司總經理
江蘇集萃先進高分子材料研究所界面復材項目部部長,南京騰逸新材料科技有限公司總經理,2021年獲評“南京紫金山英才”,“江北計劃高層次創新創業人才項目入選人才”;15年高分子材料行業經驗,擁有14項專利,4篇SCI收錄學術論文,多項產業化經驗;近年來一直從事材料的界面改性研究,騰逸ATT高界面系列產品多次獲得中國復合材料創新產品獎。
張開翅膀·飛翔的動力
近年來高性能航空發動機技術迅速發展,為進一步改善航空發動機性能,國外在航空發動機上越來越多地采用樹脂基復合材料取代金屬材料以達到輕量化的目的,其中聚酰亞胺樹脂基復合材料由于其優異的耐熱性能,在航空發動機和飛機上得到廣泛應用。
航空發動機襯套是聚酰亞胺樹脂基復合材料在發動機上應用較為成熟的部位之一。襯套是起襯墊減磨作用的環套,其摩擦系數小,耐磨性能好,可以減少軸磨損,而且襯套磨損到一定程度還可以進行更換。發動機可調葉片襯套是航空發動機襯套的典型應用,是用于航空發動機高壓壓氣機可調葉片裝配的關鍵部件,可起到減磨、保護葉片軸的作用,由于使用環境苛刻,因此要求所選材料具有耐高溫(260度-400度)、自潤滑、耐磨損、耐腐蝕及長期使用壽命等性能,同時不能磨損葉片轉軸與機匣裝配孔,是保證發動機穩定工作的關鍵材料,盡管襯套結構尺寸較小,但是單臺發動機的襯套用量多達上百件,采用聚酰亞胺復合材料襯套替代金屬襯套能夠起到較好的減重效果,同時減磨效果更優、耐久性更好,因此被廣泛應用于軍用與民用航空發動機。
為此,我們將邀請 中國航發北京航空材料研究院 高級工程師 倪洪江先生為大家帶來《航空發動機工程塑料應用》相關報告。