采用PBO纤维取代碳纤维作为洲际导弹发动机壳体

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/28 04:28:55
依据PBO纤维优异的性能,其产品应用前景十分广阔,主要在以下几个方面:

  (1)高性能结构材料

  固体火箭发动机2、3级发动机壳体(需求量大、迫切);

  战略导弹弹头微小调姿环形容器;

  空间作战飞行器挤压式发动机高压气瓶及贮箱(需求迫切);

  卫星动力系统高压气瓶(需求迫切);

  飞艇用纤维材料(需求量大);

  宇航员舱外行走动力系统及气体供给系统器瓶;

  外空火星探测气球;

  高性能绳索。

  (2)防弹材料

  导弹发射机动系统抗碎片防护;

  三代主战坦克装甲(需求量大、迫切);

  轻型装甲车辆防护(需求量大、迫切);

  战斗直升机防护底甲、飞机引擎碎片防护;

  防弹衣、防弹头盔。

  (3)耐热、透/吸波、防火、结构功能一体化材料

  发动机绝热层材料;

  巡航弹隐身弹翼材料(需求迫切);

  自导弹天线罩材料;

  特种兵专用防火服。
依据PBO纤维优异的性能,其产品应用前景十分广阔,主要在以下几个方面:

  (1)高性能结构材料

  固体火箭发动机2、3级发动机壳体(需求量大、迫切);

  战略导弹弹头微小调姿环形容器;

  空间作战飞行器挤压式发动机高压气瓶及贮箱(需求迫切);

  卫星动力系统高压气瓶(需求迫切);

  飞艇用纤维材料(需求量大);

  宇航员舱外行走动力系统及气体供给系统器瓶;

  外空火星探测气球;

  高性能绳索。

  (2)防弹材料

  导弹发射机动系统抗碎片防护;

  三代主战坦克装甲(需求量大、迫切);

  轻型装甲车辆防护(需求量大、迫切);

  战斗直升机防护底甲、飞机引擎碎片防护;

  防弹衣、防弹头盔。

  (3)耐热、透/吸波、防火、结构功能一体化材料

  发动机绝热层材料;

  巡航弹隐身弹翼材料(需求迫切);

  自导弹天线罩材料;

  特种兵专用防火服。
高性能有机纤维具有低密度、高强度、高模量等优异性能,因而在航空、航天领域得到了广泛应用。在众多的高性能纤维中,聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)纤维被称为世界超级纤维之冠,被认为是目前综合性能最好的一种有机纤维。

  PBO分子结构中无弱键,加之液晶纺丝工艺使得纤维分子高度取向,纤维展现出优异的力学和耐热等性能,如表1所示。其优异性首先表现为突出的力学性能,PBO纤维拉伸强度达5.8GPa,是Kevlar-49纤维的2倍,碳纤维的1.5倍;拉伸模量为280GPa,是Kevlar-49纤维的2.5倍;而断裂伸长率与Kevlar纤维相当,其密度仅为1.56×103kg/m3,介于Kevlar纤维和碳纤维之间,因此PBO纤维是目前比强度、比模量最高的纤维。PBO纤维的另一个优异性能为热性能,其热分解温度高达650℃比Kevlar-49纤维高100℃;500℃下PBO纤维强度仍保持室温下的40%,该纤维工作温度为300~350℃。而Kevlar纤维在温度超过300℃以上强度快速降低。PBO纤维的阻燃性(以极限氧指数LOI为评价指标)、抗冲击性能、耐溶剂、耐磨性也大大优于芳纶纤维。

  表1 PBO纤维与其它纤维性能对比

  

品种

  拉伸

  强度

  (GPa)

  拉伸

  模量

  (GPa)

  断裂伸

  长率(%)

  密度

  (kg/m3)

  回潮率

  (%)

  LOI

  (%)

  耐热

  温度

  (℃)


  PBO纤维(AS)

  5.8

  180

  3.5

  1540

  2

  68

  650


  PBO纤维(HM)

  5.8

  280

  2.5

  1560

  0.6

  68

  650


  Kevlar-49

  3.05

  109

  2.4

  1450

  4.5

  29

  550


  间位芳香族聚酰胺

  2.57

  107

  2.2

  1380

  4.5

  29

  400


  钢纤维

  2.45

  200

  1.4

  7800

  0

  —

  —


  碳纤维

  3.50

  230

  1.5

  1760

  —

  —

  —
PBO(聚对苯撑苯并双噁唑)纤维是目前比强度、比模量最高的纤维,被人尾二十一世纪的超级纤维。PBO分子结构中无弱键,加之液晶纺丝工艺使得纤维分子高度取向,纤维展现出优异的力学和耐热等性能。技术开发单位经过近十年的系统研究,在PBO纤维的制备方面积累了极具价值的技术、丰富的经验和大量的数据,并已获得具有自主知识产权的创新技术和成果,相关技术获国家技术发明二等奖。

  【技术特点】PBO纤维拉伸强度是Kevlar-49纤维的2倍,碳纤维的1.5倍;拉伸模量是Kevlar-49纤维的2.5倍,断裂伸长率与Kevlar纤维相当。热分解温度比Kevlar-49纤维高100℃,500℃下PBO纤维强度仍保持室温下的40%,工作温度为300~350℃,其阻燃性(以极限氧指数LOI为评价指标)、抗冲击性能、耐溶剂、耐磨性也优于芳纶纤维。

  【技术指标】
  拉伸强度:5.8GPa;
  拉伸模量:280GPa;
  密度:1.56×103kg/m3;
  热分解温度:650℃。

  【技术水平】国际先进

  【可应用领域和范围】高性能结构材料、高性能绳索、防弹衣、防弹头盔、防火服等
虽然我看不懂但是还要顶个赞 门外看热闹
若真的国际领先,在超级纤维材料上就真赶上了
不要光说优点,肯定也有缺点,请说来听听!!
这玩意有没有剧毒
中国是唯一能工业化生产的国家吗?
这块貌似还是美日领先
说了半天哪生产的?
说了半天哪生产的?
大庆要有PBO基地了。基地建成后,我市也能生产世界超级纤维之冠PBO了,并将发展成为国内领先的PBO纤维及复合材料生产基地。
  日前,经大庆市工信委与省工信委沟通,省工信委已原则同意将我市的PBO高性能纤维项目列入省高性能纤维产业基地。同时,大庆市工信委及大庆高新区已与哈尔滨工业大学化工学院达成协议,哈尔滨工业大学将在大庆宏伟园区单独注册公司(大庆缘宏科技开发公司),进行PBO纤维的中试及产业化生产。计划今年7月中旬开始进行改造厂房等前期准备工作。
  走近PBO
  什么是PBO?PBO是Pokemon Battle Online的缩写。PBO纤维被称为世界超级纤维之冠,被认为是目前综合性能最好的一种有机纤维,广泛应用于固体火箭发动机、战略导弹、空间作战飞行器及新型防弹材料等领域。
  我市从去年年初就有了建设PBO生产基地的想法。2009年2月,《纺织工业和装备制造业调整振兴规划》出台,提出了要“推进高新技术纤维产业化和应用”,并将PBO纤维列为重点发展的七种高新技术纤维之一。经过大量调研,市工信委特别与省工信委沟通,制订了《黑龙江省高性能纤维及复合材料产业化基地——大庆高性能有机纤维及复合材料产业基地实施方案》。
  5年建成PBO基地
  目前世界上只有日本东洋纺公司掌握了高性能PBO纤维的合成、纺制技术,已形成垄断格局,对中国实行技术及产品封锁。
  为了填补国内空白,国家已把这种高性能纤维作为重点材料列入了“863”国家高技术计划。
  哈尔滨工业大学多年来一直从事高性能纤维研究,目前已获得了具有自主知识产权的创新技术和成果。
  目前,我市已与哈尔滨工业大学化工学院达成协议,哈尔滨工业大学在大庆宏伟园区单独注册了公司(大庆缘宏科技开发公司),进行PBO纤维的中试及产业化生产。5年后,经过一期二期投资建设,大庆将诞生一座PBO基地。
  PBO能给大庆带来什么
  说起PBO基地将给大庆带来什么,市工信委石化产业办项目开发科相关人士说,PBO产业将大大拉动我市地方经济增长。
  PBO基地预计“植入”10个重点发展项目。第一个就是高性能PBO纤维项目,也被称为上游项目。大庆缘宏科技开发公司将建设年产1000吨高性能PBO纤维项目,2011年建设百吨级生产线,将实现销售收入6亿元;二期PBO纤维产量达1000吨/年,年实现销售收入30亿元,利税10亿元。
  同时对PBO下游产业进行了规划,9个下游项目计划总投资18亿元,实现销售收入65亿元。例如,高级轮胎帘子线项目、轻质高强度缆绳项目、光缆增强护套项目等。
  据了解,我市将以高性能PBO纤维生产为龙头,延伸PBO纤维及其复合材料产业链为主线,做强做优一批骨干企业,加快PBO纤维及其复合材料基地建设。有关人士认为,2015年,大庆将在省高性能纤维及其复合材料产业基地中成为具有市场竞争力、国内领先的PBO纤维生产基地。

xinxiyxzt 发表于 2016-5-1 01:51
说了半天哪生产的?


中国在高分子材料,尤其是超级纤维领域发展极快.我们单位就是纤维素的改性研究,纺丝
xinxiyxzt 发表于 2016-5-1 01:51
说了半天哪生产的?


中国在高分子材料,尤其是超级纤维领域发展极快.我们单位就是纤维素的改性研究,纺丝
PBO是由4,6—二氨基苯酚盐酸盐(二氨基间苯二酚盐酸盐)与对苯二甲酸以多磷酸(PPA)为溶剂进行溶液缩聚而制得,也可利用P2O5脱水进行缩聚,PPA既是溶剂,也是缩聚催化剂。
单体二氨基间苯二酚的合成,美国道化学公司开发成功以三氯苯为起始原料进行合成,这样在合成过程中不会生成异构体,收率很高,对PBO的工业化生产起了很大的作用。
聚合物纺丝液用干—湿式纺丝法纺丝、水洗、干燥。纺丝液溶至液晶性,采用液晶纺丝法纺丝时能形成伸直链结构,初纺丝(AS丝—标准型)就具有3.53N/tex以上的强度和10.84N/tex以上的弹性模量。为了提高模量,可在约600℃的温度中进行热处理,得到模量达176.4N/tex而强度保持不变的高模量丝(HM丝—高模量型)。
不懂,纯表支持和恭喜!!!  
一生无悔花火 发表于 2016-5-1 03:00
中国在高分子材料,尤其是超级纤维领域发展极快.我们单位就是纤维素的改性研究,纺丝
谢谢,张学问了。。。。。
挺复杂的成本不低吧。
一生无悔花火 发表于 2016-5-1 06:26
PBO是由4,6—二氨基苯酚盐酸盐(二氨基间苯二酚盐酸盐)与对苯二甲酸以多磷酸(PPA)为溶剂进行溶液缩聚而制得 ...
600度的温度,相当于煤炉(不是煤气炉)火焰了。
这么猛的东西……
一生无悔花火 发表于 2016-4-30 21:47
高性能有机纤维具有低密度、高强度、高模量等优异性能,因而在航空、航天领域得到了广泛应用。在众多的高性 ...
不仅要性能好,还要能稳定量产才行啊

不要光说优点,肯定也有缺点,请说来听听!!
国内的PBO在力学性能和稳定性上,确实取得了很大的进步,但是跟国际先进水平,还是有些差距,但慢慢会赶上来的。最重要的是,现在的量产能力还是有限,限制了应用
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