“一代材料，一代裝備”，隨著載人航天、嫦娥工程等重點工程的實施，帶動了國內(nèi)新材料技術(shù)的發(fā)展，但目前我國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)急需的許多關(guān)鍵材料仍依賴進(jìn)口。“有機(jī)氟有機(jī)硅類材料是航天工業(yè)賴以支撐的重要配套材料，我國應(yīng)以重要的裝備需求和專業(yè)發(fā)展為牽引，針對航天工業(yè)急需的有機(jī)氟有機(jī)硅關(guān)鍵單體及產(chǎn)品，組織應(yīng)用單位和材料研制生產(chǎn)單位聯(lián)合攻關(guān)，爭取在短期內(nèi)實現(xiàn)這些產(chǎn)品的國產(chǎn)化。”航天材料及工藝研究所趙云峰研究員上周接受記者采訪時強(qiáng)調(diào)。

    國產(chǎn)材料性能尚不穩(wěn)定

    為航天工業(yè)配套的特種有機(jī)硅有機(jī)氟材料必須滿足許多極限條件，如高低溫、真空、輻射、空間環(huán)境、特種介質(zhì)等。這些材料往往代表了該領(lǐng)域的最高水平，目前大多為國外發(fā)達(dá)國家的幾家專業(yè)公司所壟斷，如美國的杜邦、道康寧、通用電器，日本的信越、大金，以及歐洲的蘇威公司等。盡管國外大公司近年來在國內(nèi)投資辦廠，但可能用于軍事裝備的關(guān)鍵核心技術(shù)和材料對我國禁止輸出，嚴(yán)重制約了我國高性能裝備的研制和裝備性能的提高。趙云峰指出，目前部分國產(chǎn)化高端材料的性能和質(zhì)量尚不穩(wěn)定，難以保證及時供貨。與此同時，低水平重復(fù)的產(chǎn)品較多，沒有實現(xiàn)通用化、系列化和標(biāo)準(zhǔn)化，部分產(chǎn)品的訂貨量太少，生產(chǎn)線維持困難。

    需求廣種類多批量小

    我國氟硅工業(yè)與發(fā)達(dá)國家相比起步較晚，但隨著研究隊伍的不斷壯大，有機(jī)氟有機(jī)硅材料產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高，種類越來越多，特別是近二十年來進(jìn)入了高速膨脹期。 隨著高性能材料如低溫氟醚橡膠、全氟聚醚液體橡膠、低溫全氟醚橡膠、耐高溫硅氮橡膠、耐輻射長壽命硅橡膠、低壓縮變形氟樹脂等新材料的出現(xiàn)，極大地推動了氟硅材料制備技術(shù)進(jìn)步和應(yīng)用，進(jìn)而推動了航天裝備技術(shù)的發(fā)展。

    有機(jī)氟有機(jī)硅類材料的特點是多品種、小批量、技術(shù)含量高，趙云峰根據(jù)它們在航天工業(yè)的應(yīng)用特點進(jìn)行了分類介紹。

    “作為理想的密封及阻尼材料，氟橡膠和硅橡膠的應(yīng)用非常普遍。”他介紹，按功能分類，主要包括橡膠密封材料、橡膠阻尼材料、導(dǎo)熱及導(dǎo)電橡膠等各類制品。我國航天工業(yè)在發(fā)展伊始，開展了大量的特種橡膠材料研制攻關(guān)工作，在航天領(lǐng)域應(yīng)用的主要有各類硅橡膠、氟硅橡膠、氟橡膠、羧基亞硝基氟橡膠、氟醚橡膠等。

    在含氟塑料方面，聚四氟乙烯（PTFE）具有其他材料所無法比擬的耐溶劑性、化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和化學(xué)惰性，許多纖維增強(qiáng)PTFE制品已經(jīng)應(yīng)用于我國的航天產(chǎn)品上。趙云峰指出，目前國內(nèi)仍缺乏一些高端的、特殊的改性品種，如可用來加工動密封件的高延伸率、低永久變形的改性PTFE等。據(jù)悉，適用于液氧液氫的低溫密封的聚三氟氯乙烯（PCTFE），國內(nèi)已批量生產(chǎn)供貨。

    關(guān)于耐熱性和介電性能優(yōu)異的有機(jī)硅樹脂，趙云峰指出，這類材料在各種環(huán)境條件下的介電性能都比較穩(wěn)定，缺點是力學(xué)強(qiáng)度較低，且須高壓成型。目前，俄羅斯對有機(jī)硅樹脂進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究，已將有機(jī)硅復(fù)合材料成功應(yīng)用于戰(zhàn)略導(dǎo)彈、火箭以及航天飛機(jī)中。中科院化學(xué)所研制的聚硅乙炔樹脂具有可融熔特性，有望用作耐燒蝕復(fù)合材料基體樹脂。

    此外，趙云峰介紹，現(xiàn)有的航天防熱涂層體系主要包括有機(jī)硅、環(huán)氧、酚醛等體系，應(yīng)用于空間航天器及不同儀器設(shè)備的表面，是保證航天器內(nèi)部結(jié)構(gòu)部件、儀器設(shè)備在空間環(huán)境下處于合適溫度范圍，并能正常工作的關(guān)鍵材料。根據(jù)各種航天器的熱控要求，國內(nèi)已研制出多種牌號、不同太陽吸收比、不同紅外輻射率的各類熱控涂層。

    集中力量立項攻關(guān)

    對于目前許多關(guān)鍵材料依賴進(jìn)口的現(xiàn)狀，趙云峰提出，我國應(yīng)積極發(fā)揮制度優(yōu)勢做好規(guī)劃，以重要的裝備需求和專業(yè)發(fā)展為牽引，針對我國高新產(chǎn)業(yè)急需的關(guān)鍵有機(jī)氟有機(jī)硅產(chǎn)品的關(guān)鍵單體及產(chǎn)品，集中力量組建國內(nèi)產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合、應(yīng)用單位和材料研制生產(chǎn)單位相結(jié)合的攻關(guān)團(tuán)隊，立項攻關(guān)，爭取在短期內(nèi)實現(xiàn)這些產(chǎn)品的國產(chǎn)化自主保障。

    另一方面，充分發(fā)揮企業(yè)的創(chuàng)新積極性，鼓勵企業(yè)主導(dǎo)新產(chǎn)品研制開發(fā)；同時，發(fā)揮行業(yè)管理的優(yōu)勢，實現(xiàn)國內(nèi)稀缺關(guān)鍵單體的自給自足，實現(xiàn)有機(jī)氟有機(jī)硅材料的產(chǎn)品化、系列化。“應(yīng)該說，有機(jī)氟有機(jī)硅產(chǎn)品在航天工業(yè)、武器裝備和國民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)的應(yīng)用日趨廣泛，用量不斷攀升，極有發(fā)展前途。”趙云峰認(rèn)為，這樣不可或缺的需求，為有機(jī)氟有機(jī)硅行業(yè)的發(fā)展提供了有力的支撐。