国家标准计划《低氧高碳型连续碳化硅纤维》由 TC425(全国宇航技术及其应用标准化技术委员会)归口,TC425SC6(全国宇航技术及其应用标准化技术委员会航天材料与工艺分会)执行 ,主管部门为国家标准委。
主要起草单位 福建立亚新材有限公司 、中国航天标准化研究所 、中国运载火箭技术研究院航天材料及工艺研究所 。
49 航空器和航天器工程 |
49.025 航空航天制造用材料 |
49.025.99 其他材料 |
一、目的 连续碳化硅纤维广泛应用于航空航天、核能、船舶、武器等领域,属国防战略性材料。
是长寿命热端结构用高性能复合材料的关键组元;是国家《两机专项》的关键材料,是高温热端材料技术的制高点。
国外只有日本掌握该技术且在美国和日本实现规模产业化。
因其特殊性,连续碳化硅纤维为国际上禁运的军事敏感物资,一直以来国外对我国进行封锁。
我国上个世纪80年代起国防科技大学、厦门大学先后开始研制连续碳化硅纤维。
经过二三十年的努力,两家单位均研制出对标日本“第二代”产品的低氧高碳型连续碳化硅纤维,并且均已依托企业实现较大规模产业化,其中国防科技大学依托宁波众兴新材料科技有限公司,厦门大学依托福建立亚新材有限公司,实现技术工程化转化,均已建立10吨级低氧高碳型SiC纤维生产线。
福建立亚公司的十吨级线,已于2018年分别通过了航空工业集团和航天科技集团的定型评审。
低氧高碳型连续碳化硅纤维,具有高强高模、耐高温抗氧化、低蠕变、耐化学腐蚀等特性;密度低,与陶瓷、金属和树脂等基体材料复合,制备高性能复合材料实现增强减重。
其国内产业化,解决了各领域热端结构件用碳化硅纤维的保障问题,已经陆续在航天航空等领域开展应用。
例如航空领域, SiC纤维在WS-XX型号调节片、密封片、隔热屏上应用;航天领域, SiC纤维在某型号航天飞行器的热结构件(蒙皮、框梁、舵翼等)应用。
碳化硅纤维使用单位众多,如中国运载火箭技术研究院航天材料及工艺研究所(703所)、中航复合材料有限公司、西北工业大学、西安鑫垚陶瓷复合材料有限公司、陕西元丰纺织技术研究有限公司、中国航发沈阳黎明发动机公司、成都成维精密机械制造有限公司、上海硅酸盐研究所、航天科工306所等单位已经有了规模应用,而且其需求还不断地在扩大。
截至目前,仅福建立亚公司已供货给703所825公斤纤维,给中航复材850公斤纤维;此外,福建立亚公司每年销售给其他客户累计超过800公斤纤维。
虽然国内低氧高碳型连续碳化硅纤维已经实现工程化生产与应用,但是国内当前还未有统一的产品国家标准。
福建立亚公司现行的企业标准,已经过703所、中航复材、306所等认可备案,公司进入合格供应商名录。
规范的企标给国标申报提供了依据和保障。
因此,为达到规范低氧高碳型连续碳化硅纤维的生产、检验、交付和选用等,填补国内空白,拟制订本产品国家标准。
二、意义 历经了二三十年的发展,国内连续碳化硅纤维从无到有,从有到优,不仅解决了先进陶瓷基和金属基复合料用碳化硅纤维“无米”的尴尬境地,产品与国际领先水平齐平。
但是由于国内在连续碳化硅纤维方面还未有统一的产品国家标准,没有规范连续碳化硅纤维的规格名称、型号、参数、质量保证等各方面,因此在各生产、研发、应用单位的沟通协调、产品认知与技术交流合作、应用推广等方面有诸多不便。
所以制订统一的国家标准,意义重大。
首先,制订统一的低氧高碳型连续碳化硅纤维国家标准,填补了国内外空白。
其次,制订统一标准来规范连续碳化硅纤维不同的规格型号、上浆剂种类、涂层种类、技术要求,有利于应用单位针对不同的复合材料基体、不同的应用领域或场合明确选型,给下游行业指明方向。
第三,制订统一的连续碳化硅纤维产品的质量保证规定,能更好地指导生产单位的生产和质量控制,引导用户合理选用。
综上所述,制订连续碳化硅纤维统一的产品国家标准,意义非常重大,是必要的、紧迫的。
一、范围 本标准规定了低氧高碳型连续碳化硅纤维详细要求、质量保证规定、交货准备。 本标准适用于根数为500根的低氧高碳型连续碳化硅纤维束丝,适用于航天、航空等应用场合的热结构材料或热防护材料。 二、主要技术内容 本规范的主要技术内容,包含低氧高碳型连续碳化硅纤维的规格型号规定、技术指标、质量保证规定以及检验项目和检验方法,具体主要内容如下: 1规格型号的组成形式:包括牌号、类型、型号、界面涂层与上浆剂;2要求:包括外观和性能;3质量保证规定:包括检验条件、检验分类及项目、合格判定、组批规则、抽样规则和检验方法;4交货准备:包括包装、装箱、贮存、运输、包装标志和合格证。