11月16日，第八屆中國(guó)國(guó)際航空航天博覽會(huì)在珠海舉行，作為中國(guó)*大規(guī)模的航空航天展會(huì)，受到全世界的巨大關(guān)注，這不僅是展示我國(guó)航空航天的*新成果，更是反映我國(guó)在此領(lǐng)域的真實(shí)水平，殲十、轟六H、C919等一大批代表我國(guó)在這一領(lǐng)域水平的新產(chǎn)品得到了展示。但鮮為人知的是，陶瓷行業(yè)也與此密切相關(guān)，其中特種陶瓷更是廣泛的應(yīng)用于這些航空航天器材中。
在本次航展上，特種陶瓷應(yīng)用分別涉及到直升機(jī)用防彈裝甲陶瓷、飛機(jī)剎車盤材料、衛(wèi)星電池用陶瓷隔膜材料、紅外隱身/偽裝、陶瓷軸承、導(dǎo)彈用陶瓷天線罩材料等，特種陶瓷憑借其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在這一領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，隨著航空航天產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，未來(lái)特種陶瓷產(chǎn)品還將更多的進(jìn)入這一領(lǐng)域。
特種陶瓷發(fā)展概況
新材料是發(fā)展高新技術(shù)的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的必備條件，因此材料科學(xué)被列為對(duì)世紀(jì)六大高科技領(lǐng)域之一。特種陶瓷是新材料的一個(gè)組成部分，由于它具有其他材料所沒(méi)有的各種優(yōu)良性能，耐高溫、高強(qiáng)度、重量輕、耐磨、耐腐蝕、優(yōu)異的電、磁、聲、光等物理特點(diǎn)，它在國(guó)民中的能源、電子、航空航天、機(jī)械、汽車、冶金、和生物等各方面都有廣闊的應(yīng)用前景，成為各工業(yè)技術(shù)特別是*技術(shù)中不可缺少的關(guān)鍵材料，在國(guó)防現(xiàn)代化建設(shè)中，武器裝備的發(fā)展也離不開(kāi)特種陶瓷材料。除此之外，在當(dāng)今世界各國(guó)把環(huán)境保護(hù)作為重要的問(wèn)題來(lái)考慮時(shí)，以環(huán)境保護(hù)、生活優(yōu)化為背景的環(huán)境凈化功能陶瓷的研究與開(kāi)發(fā)也必然對(duì)改善人類生存環(huán)境，實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略起到積極的推動(dòng)作用。
特種陶瓷作為一種新材料，近十幾年來(lái)得到了迅速的發(fā)展。我國(guó)的特種陶瓷是五六十年代為支撐我國(guó)“兩彈一星”的研制而發(fā)展起來(lái)的。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，功能陶瓷已形成了一個(gè)行業(yè)，主要生產(chǎn)陶瓷基片、陶瓷電容器、陶瓷濾波器、壓電陶瓷、敏感陶瓷、磁性陶瓷、絕緣瓷等等。
我國(guó)特陶企業(yè)集中分布在北京、上海、天津、江蘇、山東、浙江、福建、廣東等沿海城市和地區(qū)以及華中部分城市地區(qū)，西南西北等偏遠(yuǎn)地區(qū)以原軍工三線企業(yè)為主。在特陶種類上，我國(guó)幾乎對(duì)所有特種陶瓷材料都進(jìn)行著研究、開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)。在*高技術(shù)陶瓷的理論研究和實(shí)驗(yàn)水平處于世界先進(jìn)行列，高溫超導(dǎo)陶瓷就是一例。
特種陶瓷在航空航天中的應(yīng)用研究主要集中在火箭噴嘴的耐熱材料，太空飛船的隔熱瓦，復(fù)合工程陶瓷材料以及宇宙飛船的觀察窗涂層等，尤其是對(duì)具有輕質(zhì)耐熱耐燒蝕高熔點(diǎn)高強(qiáng)度的陶瓷纖維的研制開(kāi)發(fā)較為關(guān)注。
氧化鋁陶瓷和碳化硼陶瓷
武裝直升機(jī)在設(shè)計(jì)中重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)戰(zhàn)場(chǎng)生存力考慮，在座椅和直升機(jī)的關(guān)鍵部位采用了陶瓷復(fù)合材料輕質(zhì)裝甲材料，涉及到的特種陶瓷主要是氧化鋁陶瓷和碳化硼陶瓷。
氧化鋁陶瓷是一種以氧化鋁為主體的材料，具有良好的絕緣性、不燃、不銹、堅(jiān)固不易損壞，同時(shí)有著與其它有機(jī)材料和金屬材料同樣的優(yōu)良性質(zhì)，它還有很好的耐化學(xué)腐蝕性和熔融金屬性，在硬度上也與剛玉相同，耐磨性與超硬的合金相匹敵。
碳化硼俗稱人造金剛石，是一種有很高硬度的硼化物。由于碳化硼是一種比碳化硅或碳化鎢還要硬的固體，在很久以前它已經(jīng)作為一種粗砂研磨材料。由于它本身熔點(diǎn)高，不易鑄成人工制品，但是通過(guò)高溫熔煉粉末，它可以加工成簡(jiǎn)單的形狀。在軍火工業(yè)中可用作制造槍炮噴咀。碳化硼較元素硼容易制造而且價(jià)格相對(duì)便宜，其*大的用途就是在軍事工業(yè)中。碳化硼還可以作為軍艦和直升機(jī)的陶瓷涂層，其重量輕并且有抵抗穿甲彈穿透熱壓涂層成整體防層的能力。還可用于硬質(zhì)合金寶石等硬質(zhì)材料的磨削、研磨、鉆孔及拋光、金屬硼化物的制造及治煉硼鋼、硼合金和特殊焊接等。
陶瓷軸承
陶瓷軸承是在航空航天產(chǎn)業(yè)中使用較為廣泛的一種產(chǎn)品，具有耐高溫、耐寒、耐磨、耐腐蝕、抗磁電絕緣、高轉(zhuǎn)速等特性。陶瓷軸承針對(duì)航空航天工業(yè)中惡劣環(huán)境下的調(diào)整、重載、低溫、無(wú)潤(rùn)滑工況而開(kāi)發(fā)，是新材料、新工藝、新結(jié)構(gòu)的*結(jié)合。
紅外功能陶瓷材料
紅外偽裝隱身技術(shù)是通過(guò)采用紅外功能陶瓷材料來(lái)降低或改變目標(biāo)的紅外輻射特征以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的紅外低可探測(cè)性的技術(shù)。這種材料具有改變紅外輻射特性的能力，在大氣窗口波段內(nèi)具有低紅外發(fā)射率，在紅外視場(chǎng)下，將目標(biāo)紅外特性同周圍環(huán)境背景融合，實(shí)現(xiàn)與紅外地形匹配，*大限度地減少目標(biāo)紅外特征信號(hào)，降低敵方兵器的發(fā)現(xiàn)和識(shí)別概率(特別有利于對(duì)抗紅外成像制導(dǎo)武器)。
石英陶瓷
作為本屆航展上的明星“殲十、梟龍”等戰(zhàn)斗機(jī)，它們所攜帶的導(dǎo)彈均選用石英陶瓷天線罩材料，同時(shí)地地導(dǎo)彈也涉及到石英纖維增強(qiáng)陶瓷復(fù)合材料。
天線罩是導(dǎo)彈前端的重要組成部件，對(duì)材料體系的要求極為嚴(yán)格，陶瓷材料因其優(yōu)異的性能成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。石英陶瓷具有突出的抗熱沖擊性能、低介電常數(shù)和低損耗角正切、低膨脹系數(shù)，介電常數(shù)對(duì)頻率與溫度十分穩(wěn)定，制造工藝成熟，成本適中等優(yōu)點(diǎn)。但同時(shí)它也存在一些確定，如溫強(qiáng)度相對(duì)較低，對(duì)于高速大過(guò)載導(dǎo)彈天線罩的應(yīng)用極為不利;含10%左右的氣孔，易吸潮，引起天線罩電性能的降低;抗雨蝕能力和耐高溫能力差，必須采用防護(hù)措施等。
碳/碳復(fù)合材料
飛機(jī)使用的剎車盤是直接關(guān)系到飛機(jī)起降安全性的關(guān)鍵部件，對(duì)其質(zhì)量穩(wěn)定性和可控性的要求及其苛刻，本次航展中涉及到碳/碳復(fù)合材料剎車盤。
碳/碳復(fù)合材料是以碳(或石墨)纖維及其織物為增強(qiáng)材料，以碳(或石墨)為基體，通過(guò)加工處理和碳化處理制成的全碳質(zhì)復(fù)合材料。碳/碳復(fù)合材料具有密度低，親和力極強(qiáng)、耐高溫，抗腐蝕和熱沖擊性能好的特性。
據(jù)相關(guān)媒體報(bào)道，在嫦娥二號(hào)中就使用了這種材料，為嫦娥二號(hào)的“體重”瘦下去300克，為奔月奠定了更好的條件。
陶瓷隔膜材料
衛(wèi)星電池要求壽命達(dá)到15年，為了達(dá)到長(zhǎng)壽命必須使用陶瓷隔膜材料。
陶瓷隔膜是采用優(yōu)質(zhì)陶土，瓷土和稀土等復(fù)合材料經(jīng)真空細(xì)密混合成型，然后高溫?zé)Y(jié)而成，能耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿，在鉻酸槽液中不溶解。
