耐輻照石英玻璃應用于姿控系統

　　“天宮二號”的穩定運行、空間交會(huì )對接離不開(kāi)姿態(tài)控制系統。耐輻照石英玻璃是航天器姿態(tài)控制系統的核心元件，它具有優(yōu)異的耐宇宙射線(xiàn)輻照、濾紫外線(xiàn)、熱穩定及光學(xué)性能，確保自控系統在惡劣環(huán)境中長(cháng)期穩定運行，保證“天宮二號”在茫茫宇宙中不會(huì )迷失方向。中國建材總院是國內唯一掌握耐輻照石英玻璃制備技術(shù)的單位。

　　隨著(zhù)我國航天科技的飛速發(fā)展，各類(lèi)新的發(fā)射任務(wù)對耐輻照石英玻璃的性能指標提出了更高要求，例如在軌運行時(shí)間要求由8年提高到了15年，對玻璃內部微氣泡、雜點(diǎn)等缺陷也提出了近乎苛刻的要求，顧真安院士、石英院院長(cháng)王玉芬親自帶隊，組建了以青年骨干為主的研制團隊，建立了新的耐輻照石英玻璃生產(chǎn)線(xiàn)。依靠石英院在石英玻璃領(lǐng)域的技術(shù)積累，通過(guò)系統研究各關(guān)鍵工序，形成了新一代水晶粉料處理技術(shù)、摻雜料配制技術(shù)、摻雜石英玻璃熔制技術(shù)及耐輻照石英玻璃熱處理技術(shù)，并提高了工藝自動(dòng)化水平，并2015年牽頭修訂了《耐輻照石英玻璃規范》國家軍用標準，以保障各類(lèi)航天發(fā)射任務(wù)的順利實(shí)施。二十余年來(lái)，中國建材總院已為我國發(fā)射的通信、資源、科研等各類(lèi)衛星及其它各類(lèi)航天器提供了多批次耐輻照石英玻璃。

　　空間用高強度抗輻照玻璃蓋片成功應用于太陽(yáng)能電池能源系統

　　“天宮二號”的太陽(yáng)能電池帆板是空間運行的動(dòng)力源泉，其性能直接影響到衛星、空間站的運行壽命和可靠性。中國建材總院研制的空間用高強度抗輻照玻璃蓋片則是該太陽(yáng)能電池能源系統的“防彈衣”。

　　隨著(zhù)高性能太陽(yáng)能電池以及大型航天器的發(fā)展，大尺寸、高強度、高可靠性成為空間用玻璃蓋片的發(fā)展趨勢。而我國在相關(guān)技術(shù)、產(chǎn)品方面尚屬空白，太陽(yáng)能電池帆板在裝配、大過(guò)載發(fā)射、空間收攏打開(kāi)過(guò)程中極易發(fā)生電池破損，宇宙高能射線(xiàn)、粒子的轟擊在運行過(guò)程中也會(huì )對電池造成較大損傷，極大地影響到太陽(yáng)能電池帆板的性能和壽命。

　　針對上述情況，中國建材總院于2002年開(kāi)始了高強度抗輻照玻璃蓋片的研制攻關(guān)，先后突破了低膨脹抗輻照玻璃組成、氣氛控制熔制、超薄蓋片復合增強等關(guān)鍵技術(shù)，研制出新型高強度抗輻照玻璃蓋片，在抗輻照、透過(guò)率、機械強度等方面達到國際先進(jìn)水平，蓋片破損率由已有蓋片的近50%降低到20%以下，填補了國內空白。成功應用于我國首次載人航天 “神州5號”飛船等多個(gè)空間工程型號應用需求，中國建材總院又相繼開(kāi)發(fā)出柔性蓋片、低二次電子發(fā)射蓋片等新型空間用抗輻照玻璃，從材料角度推動(dòng)了我國空間技術(shù)和裝備水平的發(fā)展，取得了良好的社會(huì )效益和經(jīng)濟效益。

　　碳纖維復合材料制品成功應用于推進(jìn)系統

　　“天宮二號”的推進(jìn)劑由哈爾濱玻璃鋼研究院(簡(jiǎn)稱(chēng)哈玻院)承載。哈玻院此次承擔了碳纖維復合材料主承力錐臺、熱紅外成像儀碳纖維底板和碳纖維遮光罩三個(gè)項目，以及成像系統。碳纖維復合材料主承力錐臺包含截錐、十字梁、蜂窩板三個(gè)組件。由于碳纖維復合材料有著(zhù)重量 輕、可設計、強度高的特點(diǎn)，負責承載推進(jìn)系統上的四個(gè)推進(jìn)劑儲箱。熱紅外成像儀碳纖維底板和碳纖維遮光罩成功支撐成像系統。

　　在航空航天和國家重大工程的無(wú)機非金屬材料和先進(jìn)復合材料方面，中國建材總院多年來(lái)積極承擔各項配套任務(wù)的重要研發(fā)、生產(chǎn)和供應，獲得了國家有關(guān)部門(mén)的高度肯定。

圖片來(lái)源：找項目網(wǎng)