五年攻克,打破垄断,这家重庆企业为飞机做“棉衣”
打破美国垄断!中国航空材料用于国产大飞机和马斯克火箭!重庆再升科技为国产大飞机C919,研制出航空级隔音隔热玻璃纤维棉,打破美国企业的垄断,填补了国内的空白,成为全球第三个能批量生产该产品的企业。
什么是航空级玻璃纤维棉毡?
航空级玻璃纤维棉毡,又称“飞机棉”。它常常用在飞机的舱内装饰板和蒙皮之间,如同为飞机穿上了一件“棉衣”,起到隔热、隔音、阻燃、防潮等作用。航空级隔音隔热棉采用生物无害化超细玻璃纤维棉制成,与特殊薄膜材料双面复合,根据飞机尺寸裁切定型,形成隔音隔热包;隔音隔热包固定在飞机舱的龙骨上,均匀覆盖整个机舱,有效阻隔噪音和热传导,让舱室内保持安静与适宜温度。
PEI (聚醚酰亚胺)是琥珀色透明固体,具有优良的机械性能、电绝缘性能、耐辐照性能、耐高低温及耐磨性能,并可透过微波。PEI有良好的阻燃性、抗化学反应以及电绝缘特性。玻璃化转化温度很高,达215℃。玻纤增强的PEI具有更好的延伸强度和刚度,只加10%玻纤增强的情况下,PEI树脂也可在零下至200℃范围内保持延展性。PEI是非结晶材料,用玻纤PEI做飞机棉可以起到隔热、隔音、防潮、阻燃等作用。
PEI也可和其它工程塑料组成耐热高分子合金,可在-160~180℃的工作温度下长期使用。
5年研发,为C919大飞机研制“飞机棉”
关于重庆再升科技
该公司是国内微纤维玻璃棉龙头企业,致力于超细纤维、膜材、吸附材料及吸音绝热材料等新材料应用开发研究,是目前全球唯一一家能够同时制造高性能玻纤滤料、低阻熔喷滤料和高效PTFE膜等三大主要空气过滤材料的专业公司。2016年,再升科技毛遂自荐为C919大飞机研制“飞机棉”。
为满足适航需要的防水、防潮、隔热、隔音和轻量化,科研人员根据这些性能需求进行攻关,将直径2微米左右的玻璃纤维与相关辅料精准搭配,用高科技手段“织”成需要的材料形态。
数年攻关换了4条试验线
要弄清这个获奖项目,可抓住名称里的三个关键词——高性能、超细、关键。
比如走向产业化的飞机棉,高性能重点在适航需要的防水、防潮、隔热、隔音和轻量化。为此,科研人员要根据这些性能需求进行攻关,将直径小于4微米的玻璃纤维与相关辅料精准搭配,用高科技手段“织”成需要的材料形态。
“就像一碗重庆小面,需要什么味道,就用相应的佐料配方。”杨金明打比方说,只是科研路上寻求精准配方,比起小面调味要艰难和复杂得多。
为保障国产大飞机的飞机棉自主供应,将核心关键技术牢牢掌握在自己手中,再升科技在经过数年的研发准备和技术线路制定。“不断调试、检测、改线,试验线都换了三条,一条就是几千万。”重庆再升科技技术负责人曾影告诉记者,经常为某一个点上的突破要重复上千次试验。
项目获授权发明专利42项
试验中为检测产品的隔音性能,她拜访了美国一家检测机构,对方一口拒绝。随后,她联系欧洲的检测公司,对方张口就开出了天价。无奈之下,再升科技只好下血本设计、定制设备,自建飞机棉的性能检测线。“连购买检测设备,都是从不同国家买配件,然后运回国来自己组装。”曾影回忆说。
经过5年的紧张攻关,再生科技先后投资约7000万元,建立了单独生产车间、设立国内首家由中国商飞认定的航空级声学实验室,具备16项检测中的13项检测能力。
“专为节省空间和重量而设计。”杨金明表示,产品通过特殊工艺再通过负压集棉,以独特先进的工艺处理后,隔音、隔热和排水效果非常突出。除可用于航空航天,还能用于高铁、船舶等领域。
整个项目经过十年的磨砺,还取得多项突破:开发出具有完全自主知识产权成分配方的超细玻璃纤维棉、UPLA超高效玻璃纤维过滤纸;设计开发出的真空绝热板芯材,面密度均匀性和导热系数指标达到国际先进水平。
杨金明说,该科研项目成果已获授权发明专利42项,实用新型专利10项。2017-2019三年累计销售收入达到31.4亿,新增税收2.37亿,出口创汇7.8亿元。
“十年来,再升科技已经承担了8项国家级项目。”杨金明说,公司已实现连续6年营收、利润平均增速超50%。
“飞机棉”通过审核,成为中国商飞合格供应商
2020年,再升科技研制的第一款型号的“飞机棉”通过中国商飞审核,成为其合格供应商。2021年,再升科技第一批“飞机棉”样品交付中国商飞用到首架C919大型客机上。今年,再升科技与中国商飞签下首笔“飞机棉”订单。
“隔音、阻燃、拒水、耐腐蚀。”再升科技董事长郭茂介绍,再升科技研制的航空级隔音隔热棉采用生物无害化超细玻璃纤维棉制成,与特殊薄膜材料双面复合,根据飞机尺寸裁切定型,形成隔音隔热包;隔音隔热包固定在飞机舱的龙骨上,均匀覆盖整个机舱,有效阻隔噪音和热传导,让舱室内保持安静与适宜温度。可以说,再升科技的这项技术填补了国内空白,实现了“飞机棉”的国产化。
郭茂称,这种航空级隔音隔热棉化学性质稳定、防水防潮隔音性能卓越,导热系数低,常用在高铁、船舶、航空等领域。现在,除了中国商飞,SpaceX的火箭整流罩也选用了再升科技研制的隔音隔热
C919提升了中国航空工业的实力,也提升了材料等基础工业的实力,随着C919的零部件和材料国产化工作不断推进,中国将掌握更多先进技术,推动中国工业的发展。
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