三、复合材料工艺技术与产品发展历程
复合材料的发展历程经历了艰苦创业、发展壮大、跨越腾飞三个阶段:
艰苦创业: 1958-1978年,艰苦创业20年,以国防军工配套为主;
发展壮大: 1978-1998年,改革开放20年,厚积薄发,先进复合材料开始起步,初步建立了完整的研发生产测试体系;
跨越腾飞: 1999-2008年,产量迅速上升,新产品、新工艺与世界同步发展,我国的玻璃钢/复合材料工业开始腾飞,先进复合材料在航空航天领域获得了新的发展。
(一) 艰苦创业,自力更生、成绩斐然的20年(1958-1978)
我国复合材料/玻璃钢工业自60年代初从起步就开始在航天、航空、船舶、电子、兵器及核工业等领域,为我国国防工业现代化配套建设做出了重大贡献。在这一时期,我国复合材料/玻璃钢工业处于成长时期,复合材料/玻璃钢工艺中的接触成型、层压、模压、布带缠绕、纤维缠绕工艺及设备设计技术已经基本掌握,从原材料、产品试制到性能测试的研发体系初步建立,国家宏观的研发生产布局框架已经基本完成。同时,玻璃钢渔船等民用复合材料/玻璃钢也开始得到应用。
1973年11月国家建筑材料工业局玻璃钢技术交流组在保定成立,参加会议的有北京玻璃钢研究所、上海耀华玻璃厂研究所、哈尔滨玻璃钢研究所、常州二五三厂、秦皇岛工业技术玻璃厂、南京玻璃纤维研究设计院和建材研究院情报所七个单位。
1、原材料发展情况
1957年,在北京管庄的建材研究院与上海耀华玻璃厂先后以坩埚拉制出了无碱玻璃纤维。1962~1966年,南玻院完成中碱5#玻璃纤维和无碱1#(R2O<0.5%)玻璃纤维的研制,上海耀华玻璃厂完成生产试验并全国推广,成为我国玻纤工业二大主要产品。
1960年至1962年中科院化学所研制的耐烧蚀树脂取得了工程应用,合成了耐烧蚀性能较好的616酚醛树脂, 1965年开始在北京二五一厂生产。经过数十年的发展完善,目前616酚醛树脂和钡酚醛树脂仍是耐烧蚀树脂的主导产品。
1966年建材二五三厂(常州)从英国引进年产500吨不饱和聚酯树脂的设备和生产工艺,为聚酯复合材料发展奠定了原材料基础。
2、航天用复合材料
1961年建材院玻璃钢室和哈尔滨建工学院玻璃钢室承担东风二号(1061)耐烧蚀大面积防热部件的研制任务,经过三年的艰苦奋战,建工二五一厂成功地将玻璃钢大面积烧蚀材料应用到导弹壳体上。1964年6月我国成功发射枚中近程导弹。
1965年哈玻院接受了玻璃钢发动机壳体的研制任务。1985年通过部级鉴定。1990年正式应用于“长二捆”运载系统的近地点发动机。这是我国发用于飞行的大型玻璃钢壳体。
1966年9月,北京二五一厂承担了东方红卫星(651工程)大型玻璃钢喷管的研制任务,1967年研制成功,于1970年4月24日应用发射我国颗人造地球卫星。
1960年国家下达玻璃钢高压气瓶的研制任务。1963年建工二五一厂采用玻璃纤维缠绕成型工艺在国内研制成功玻璃钢气瓶。1964年以后,哈玻院和上玻院也相继开展了玻璃纤维缠绕工艺及玻璃钢气瓶的研究工作。1966年11月多种规格的玻璃钢气瓶通过了部级工艺性能鉴定。
3、民用复合材料
1967年我国开始研发BMC,1975年开始研发SMC。模压玻璃钢座椅、贮罐、风机叶片、船艇等民用产品相继开发研制成功,民用玻璃钢/复合材料产业开始萌芽。