特種玻璃助力中國夢(mèng)的實(shí)現
發(fā)布者： 創(chuàng )世強 時(shí)間：2015-11-03
特種玻璃是通過(guò)光、電、磁、熱、化學(xué)和生化等作用而表現出特殊功能的玻璃，是武器裝備重要的關(guān)鍵性和基礎性材料，在航空、航天、艦船、電子、兵器和核工業(yè)等軍工領(lǐng)域占據著(zhù)其他材料無(wú)法替代的地位，應用非常廣泛。隨著(zhù)現代武器裝備的快速發(fā)展，世界各國越來(lái)越重視高性能特種玻璃材料的研究與應用，特種玻璃的研發(fā)水平已成為一個(gè)國家材料發(fā)展水平的重要標志之一。
為適應日益嚴酷和復雜多變的戰爭環(huán)境，作為武器裝備系統關(guān)鍵材料的特種玻璃，其研發(fā)正向高性能、多功能和大尺寸等方向發(fā)展。中國建筑材料科學(xué)研究總院是我國先進(jìn)無(wú)機非金屬材料的主要科研單位，從50年代建院起，圍繞國防科技和武器裝備發(fā)展需求，致力于特種玻璃新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝和新裝備的研發(fā)。六五至十二五期間，先后承擔軍工科研項目、科技攻關(guān)和863項目等百余項，獲得國家級、部級科技進(jìn)步獎30多項，陸續研制出上百品種特種玻璃新產(chǎn)品，取得了幾十項原創(chuàng )性成果，填補了多項國內空白，為中國航空、航天、兵器、艦船、核技術(shù)、電子、激光和光纖通訊等領(lǐng)域解決了大批關(guān)鍵新材料，為實(shí)現中華民族的強國夢(mèng)、飛天夢(mèng)作出了重要貢獻。
中國建筑材料科學(xué)研究總院特種玻璃的研發(fā)團隊遵循應用需求明確，制備技術(shù)先進(jìn)，產(chǎn)品性能優(yōu)異的發(fā)展宗旨，立足國防建設需求，不斷提高中國特種玻璃制備技術(shù)，攻克多項技術(shù)難關(guān)，在紅外整流罩玻璃、抗輻照玻璃蓋片、無(wú)堿玻璃、硫系玻璃、硬質(zhì)防護和電磁屏蔽玻璃等方面取得了豐碩成果，下面簡(jiǎn)要介紹幾種典型的特種玻璃及其在國防中的應用：
紅外玻璃整流罩機載光電雷達護目鏡
一切軍事目標，如海洋中的艦船、地面部隊及各種裝備、空中的飛機、導彈，都會(huì )散發(fā)熱量，產(chǎn)生紅外輻射。利用紅外光電探測系統，就可以全天候對這些目標進(jìn)行偵察、監視與跟蹤。從空間到地面，從水下到空中，紅外光電技術(shù)已成為現代高技術(shù)常規兵器裝備中不可缺少的重要部分。
若將紅外光電系統應用于戰斗機，則相當于為戰斗機裝上一副火眼金睛。利用紅外探測，能夠及時(shí)發(fā)現危險情況、判別微小目標、探測制導武器系統、識別敵人的某些偽裝，及時(shí)提供有關(guān)信息。隨著(zhù)無(wú)人駕駛飛機、超高速導彈系統和偽裝防御系統等方面的不斷進(jìn)展，紅外技術(shù)在軍事上的應用得到了更大的發(fā)展，如紅外成像、紅外觀(guān)瞄、紅外搜索與跟蹤等。
如果說(shuō)紅外光電系統是戰斗機的火眼金睛，那么紅外玻璃整流罩就是這雙火眼金睛的護目鏡。紅外玻璃整流罩位于光電系統的最前端，不但要起到防護的作用承受空氣動(dòng)力的負荷，防止雨點(diǎn)、沙粒等對探測系統的侵蝕破壞；而且要不影響視力即在實(shí)現保護功能的同時(shí)，不能造成紅外探測與跟蹤、熱成像、紅外制導等紅外性能的損失。
高性能帶來(lái)的是高要求。這使紅外玻璃整流罩研制生產(chǎn)遇到了一系列前所未有的技術(shù)難題。紅外整流罩技術(shù)已經(jīng)成為制約我國機載和彈載紅外光電系統的發(fā)展瓶頸。
為打破紅外整流罩的國外壟斷，滿(mǎn)足武器型號配套需求，建材總院承擔了相關(guān)型號工程機載設備材料國產(chǎn)化任務(wù)。經(jīng)過(guò)十幾年不懈的努力，突破了玻璃組成確定與優(yōu)化、熔制工藝及其控制、大尺寸及復雜形狀制品成形技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，成功研制出具有光通量大、多光譜（可見(jiàn)光 近中紅外 激光）傳輸、機械強度和硬度高等優(yōu)點(diǎn)的機載紅外雷達整流罩玻璃，滿(mǎn)足了相關(guān)武器型號對紅外整流罩等大尺寸紅外玻璃材料的配套需求，結束了對國外的進(jìn)口依賴(lài)，填補了國內空白。目前大尺寸紅外整流罩各項技術(shù)指標達到國際領(lǐng)先水平，形成穩定生產(chǎn)能力，已經(jīng)成功應用于多種型號戰機光電探測系統，為中國戰機的跟蹤、瞄準和紅外制導等技術(shù)的實(shí)現提供了重要保障。該成果于2011年通過(guò)國防科工局的成果鑒定，已申請國防專(zhuān)利一項、國家發(fā)明專(zhuān)利三項。
耐輻照玻璃蓋片空間用太陽(yáng)能電池翼帆的護身鎧甲
空間能源是空間平臺的動(dòng)力保障，沒(méi)有可靠的能源供應，航天器將無(wú)法正常工作和運行。隨著(zhù)航天器種類(lèi)和技術(shù)水平的快速發(fā)展，空間能源的技術(shù)要求也越來(lái)越高，質(zhì)量輕、壽命長(cháng)、功率大已成為空間能源的發(fā)展趨勢。因此，作為空間能源心臟的太陽(yáng)能電池也必須在輕質(zhì)、大面積、高轉換率、長(cháng)壽命等方面做出相應的改進(jìn)和提高。
眾所周知，飛船、衛星和空間站等航天器在太空運行過(guò)程中需要的能源主要由太陽(yáng)能電池帆板提供。進(jìn)入太空后，隨著(zhù)帆板展開(kāi)，安裝在上面的太陽(yáng)能電池將為航天器運行提供電能。由于太空中高能粒子以及各種射線(xiàn)會(huì )傷害到帆板，嚴重影響電池的效能和使用壽命。為了提高太陽(yáng)能電池的安全性和可靠性，就需要為太陽(yáng)能電池帆板穿上一層輕薄又刀槍不入的護身鎧甲。這件鎧甲研制難度大，許多單位不敢嘗試，過(guò)去都是以昂貴的價(jià)格從國外進(jìn)口。
然而中國建筑材料科學(xué)研究總院不畏艱難，接下這一艱巨任務(wù)并開(kāi)始研制。經(jīng)過(guò)多年努力，在多項耐輻照玻璃生產(chǎn)的技術(shù)關(guān)鍵中有了重大突破，成功研制出大尺寸高強度空間太陽(yáng)能電池用耐輻照玻璃蓋片。其光譜性能和抗輻照性能優(yōu)良，機械強度高，與太陽(yáng)能電池匹配性好，居國內領(lǐng)先水平。其中，輻照穩定劑引入量和價(jià)態(tài)控制的技術(shù)突破，在玻璃的耐輻照性能和透光率這一對矛盾間達到了完美的平衡，一方面使太陽(yáng)能電池免受空間高能射線(xiàn)和高能粒子的輻射和轟擊，從而延長(cháng)太陽(yáng)能電池的使用壽命；另一方面，能使太陽(yáng)能電池板充分吸收陽(yáng)光，給飛船、衛星等航天飛行器提供可靠的能源。大尺寸高強度超薄玻璃制備技術(shù)的技術(shù)突破，使研制的耐輻照玻璃蓋片如普通紙張般薄厚，強度卻又是普通玻璃蓋片數倍。目前該產(chǎn)品已經(jīng)成功應用于神舟系列飛船、導航衛星等領(lǐng)域，曾獲2004年國家科技進(jìn)步二等獎。
夜視兼容機內外照明玻璃微光夜視儀的光線(xiàn)過(guò)濾器
被稱(chēng)作為戰斗力倍增器的微光夜視技術(shù)，使人的視力不再受到夜幕限制，戰場(chǎng)再無(wú)白晝黑夜之分，夜戰部隊的信息獲取能力、機動(dòng)能力、協(xié)同能力和打擊能力成倍增長(cháng)。在未來(lái)的高科技戰爭中，爭奪制夜權將意味著(zhù)使空間優(yōu)勢在時(shí)間上得到極大擴展，對贏(yíng)得戰略和戰役目的勝利具有重要影響力，世界各國都在大力發(fā)展微光夜視技術(shù)。
然而這個(gè)戰斗力倍增器卻為飛機照明系統帶來(lái)了新的難題。飛機照明系統分為機內與機外兩部分。普通照明在近紅外區有較高的光譜輻射，而這個(gè)區域正是夜視鏡等夜視產(chǎn)品光譜響應區域，在夜視模式下，對夜視成像系統造成干擾，嚴重影響成像效果，以致無(wú)法辨認圖像，甚至有可能導致夜視儀的像增強管在瞬間燒毀，極大地影響了夜視成像系統的安全可靠性。
空中鐵騎，怎可晝行夜伏？為了保證夜視成像系統的可靠應用，就必須對飛機照明系統進(jìn)行夜視兼容改進(jìn)，即在不影響飛行員視力的情況下，使機內外照明不含有干擾夜視成像的近紅外光譜輻射。
作為實(shí)現夜視兼容的重要濾光材料，夜視兼容濾光玻璃的研究和生產(chǎn)，成為一座令人生畏的技術(shù)高峰。飛機上光源的種類(lèi)繁多，其光譜輻射特性也各不相同，需要不同的夜視成像系統濾光玻璃。然而，這些難題并沒(méi)有令建材總院的技術(shù)人員卻步。他們接過(guò)這塊硬骨頭，通過(guò)幾年的不斷研究和反復試驗，最終攻克了夜視成像系統色度、輻亮度和管殼成形等關(guān)鍵技術(shù)，成功研制出高對比度濾光片和濾色管殼，在夜視成像系統濾光玻璃領(lǐng)域內形成了自己的技術(shù)優(yōu)勢。目前建材總院的濾色照明玻璃產(chǎn)品包括紅、綠、白三種顏色、多種形狀的多個(gè)品種，已成功裝配在多種運輸機、直升機和戰斗機上。
在創(chuàng )造輝煌事業(yè)的進(jìn)程中，在成功和失敗的考驗中，中國建筑材料科學(xué)研究總院形成了國內領(lǐng)先、國際一流的科研平臺和技術(shù)團隊。面的新的發(fā)展形勢，建材總院將以科技領(lǐng)先，服務(wù)建設為核心理念，以軍工產(chǎn)品，質(zhì)量第一，顧客至上，滿(mǎn)足急需為服務(wù)宗旨，以占領(lǐng)域，出人才，建平臺，求突破為指導方針，繼續在特種玻璃領(lǐng)域開(kāi)拓創(chuàng )新，不斷進(jìn)取，準確把握特種玻璃的行業(yè)特點(diǎn)，不斷提升自主創(chuàng )新能力，注重基礎研究，瞄準國際高新技術(shù)前沿，研制出更多高端特種玻璃產(chǎn)品，為中國武器裝備事業(yè)的發(fā)展，為建設百年強國夢(mèng)，為實(shí)現中華民族偉大復興的中國夢(mèng)，譜寫(xiě)新的壯麗篇章。
文章整理：玻璃磨邊機 http://www.dhrinsurance.com/NewClass-5-1.html
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