強(qiáng)國必須強(qiáng)國防，強(qiáng)軍必須強(qiáng)科技。在歷史上，煉銅、煉鐵以及火藥等化學(xué)技術(shù)的發(fā)展極大推動(dòng)了軍事乃至整個(gè)人類文明的前 進(jìn)。在今天，化學(xué)工業(yè)對于國防軍事的重要意義依然非凡。改革開放40年，石化行業(yè)通過新材料等技術(shù)突破，為我國國防建設(shè)作出 了突出貢獻(xiàn)。

　　中復(fù)神鷹碳纖維公司已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了T1000碳纖維生產(chǎn)。圖為工人查看生產(chǎn)線運(yùn)行情況。

　　復(fù)合材料規(guī)模應(yīng)用

　　一代材料，一代飛機(jī)。飛機(jī)性能一半取決于設(shè)計(jì)，另一半取決于材料。長期實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)先進(jìn)復(fù)合材料多種性能都優(yōu)于普通的鋁金 屬材料與鋼金屬材料，應(yīng)用到航空航天領(lǐng)域中，不僅可以賦予航空航天防熱、吸波等特殊性能，而且還可以有效減輕航空航天設(shè)備 本身的重量。復(fù)合材料對航空裝備發(fā)展的重要意義不言而喻。

　　我國從20世紀(jì)70年代開始進(jìn)行復(fù)合材料研究工作。經(jīng)過40年發(fā)展，我國先進(jìn)復(fù)合材料取得了可喜的進(jìn)步，技術(shù)水平也得到了不 斷的提高。目前，先進(jìn)復(fù)合材料已經(jīng)大規(guī)模應(yīng)用于軍用航空航天領(lǐng)域，譬如火箭、導(dǎo)彈、宇航器、衛(wèi)星、無人機(jī)、新型驗(yàn)證機(jī)、航 空發(fā)動(dòng)機(jī)、軍機(jī)等，應(yīng)用范圍也逐步從次承力構(gòu)件進(jìn)入到主承力構(gòu)件。近些年來，我國生產(chǎn)的軍用飛機(jī)中先進(jìn)復(fù)合材料占比不斷提升。據(jù)媒體公開報(bào)道，我國殲-20戰(zhàn)斗機(jī)的復(fù)合材料使用率已達(dá)到20%，接近于國際先進(jìn)水平。

　　目前，我國復(fù)合材料市場規(guī)模已發(fā)展到千億元級(jí)。根據(jù)公開資料，2017年，全球復(fù)合材料產(chǎn)值約為867億美元，同比增長5.7% 。其中，中國大陸的產(chǎn)值占比為25%。2017年，我國復(fù)合材料產(chǎn)量為444萬噸，行業(yè)營收1010億元，整體市場保持逐年增長的發(fā)展態(tài) 勢。

　　現(xiàn)階段，我國登記注冊的復(fù)合材料生產(chǎn)企業(yè)在5000家以上，分布在全國各地，其中規(guī)模以上的企業(yè)數(shù)量較少，中小企業(yè)占比達(dá) 到90%以上。2011~2017年，我國復(fù)合材料行業(yè)營收保持增長，但整體利潤水平增速較為緩慢。

　　作為復(fù)合材料的主要原材料之一，我國碳纖維產(chǎn)業(yè)近年來的發(fā)展進(jìn)入新階段，初步形成了以山東、江蘇和吉林等地為主的碳纖 維產(chǎn)業(yè)聚集地，培育了威海拓展、中復(fù)神鷹和江蘇恒神等碳纖維生產(chǎn)骨干企業(yè)以及一批碳纖維復(fù)合材料及制品企業(yè)。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，  2010~2016年，我國碳纖維產(chǎn)能從6445噸增至23810噸，增長了近3倍。

　　目前，國內(nèi)關(guān)于隱身材料的開發(fā)已經(jīng)有了相對完善的體系，除了一些軍工企業(yè)之外，不少高校也加入到這一隊(duì)伍，譬如哈爾濱 工業(yè)大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、北京航空材料研究院、青島科技大學(xué)等。

　　據(jù)悉，曾在珠海航展亮相的殲-20重型隱身戰(zhàn)斗機(jī)，就使用了最新的國產(chǎn)隱身涂層。

　　防彈材料接連突破

　　防彈材料，是國防建設(shè)中應(yīng)用較多的一類材料。改革開放前，中國能夠生產(chǎn)一些簡單的防彈材料，但在今天，中國已是世界第 一大防彈材料生產(chǎn)國。

　　國內(nèi)最早的防彈衣研究始于上世紀(jì)50年代末期，當(dāng)時(shí)使用過的材料組合包括玻璃纖維/環(huán)氧樹脂與木棉；玻璃纖維/環(huán)氧樹脂與 鉻剛玉；高強(qiáng)度鋁合金等?？陀^地說，這些早期產(chǎn)品的防護(hù)性能都非常有限。

　　改革開放以后，中國尼龍工業(yè)發(fā)展迅速，到了上世紀(jì)80年代，尼龍與鋁合金組成的材料成功用于中國自己定型的81防彈衣。雖 然該防彈衣性能比50年代的玻璃鋼纖維版要好得多，但尼龍材料和同時(shí)代的美國凱夫拉（芳綸類）材料相比性能就差遠(yuǎn)了。

超高相對分子質(zhì)量聚乙烯纖維國內(nèi)需求結(jié)構(gòu)

　　特種硅橡膠橡膠種類漸多

　　所謂特種橡膠，主要包括氯丁橡膠、丁腈橡膠、氟橡膠、硅橡膠制品等。特種橡膠制品的彈性和密封性極佳，在武器裝備關(guān)鍵 部位中往往能見到他們的身影。例如，導(dǎo)彈和運(yùn)載火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、推進(jìn)劑管路活門、儀器艙、控制系統(tǒng)以及發(fā)射系統(tǒng)會(huì)使用特種橡膠 。殲擊機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、轟炸機(jī)等貯存燃料油的容器是用特種橡膠制作的軟油箱，防止介質(zhì)泄漏要用硅橡膠O形圈，滑行、起飛和著陸 時(shí)緩沖要靠航空輪胎。

　　防化兵使用的防毒衣、防毒面具、防毒手套，裝甲兵部隊(duì)使用的硅橡膠減震墊、防彈輪胎，炮兵使用的實(shí)心輪胎，工程兵部隊(duì)用的 橡膠舟、橡膠橋，軍工氣象部門使用的乳膠探空氣球，哪個(gè)也離不開特種橡膠。

　　從整體上看，我國特種合成橡膠發(fā)展比較緩慢。雖然國外有的特種橡膠膠種我國都有，但是達(dá)到規(guī)模化生產(chǎn)的很少，多數(shù)膠種 的制備還處于試生產(chǎn)階段，產(chǎn)量小，且產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，產(chǎn)品品種少，先進(jìn)牌號(hào)基本上都沒有系列產(chǎn)品。

　　就產(chǎn)品來看，氟橡膠方面，國內(nèi)有晨光化工研究院、上海三愛富新材料有限公司、浙江巨化股份有限公司、東岳集團(tuán)等單位生 產(chǎn)，主要有23型、26型、246型3種型號(hào)。此外，國內(nèi)已開發(fā)出全氟醚橡膠、羧基亞硝基氟橡膠及耐低溫等特殊性能新品種以適應(yīng)各 種特殊需求。目前，國內(nèi)氟橡膠生產(chǎn)能力約4000～5000噸/年。

　　硅橡膠方面，國內(nèi)主要有晨光化工研究院、吉林化工公司、南京高爾特硅橡膠制品公司、江蘇宏達(dá)新材料股份有限公司等生產(chǎn) 單位。

　　氫化丁腈橡膠（HNBR）方面，我國蘭州化工研究中心于1999年研制出LH-9901和LH-9902兩種型號(hào)；吉化公司研制成功HNBR-JH ，達(dá)到日本Zeon公司Zeptol2020的性能水平；贊南科技的HNBR也已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。不過，國內(nèi)所用HNBR仍然要從國外進(jìn)口。

　　鹵化丁基膠方面，該產(chǎn)品也曾長期由美國?？松梨?、德國朗盛和俄羅斯企業(yè)壟斷。近些年，國內(nèi)石化企業(yè)相繼突破關(guān)鍵技術(shù) ，實(shí)現(xiàn)了鹵化丁基橡膠的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，目前主要生產(chǎn)廠家有浙江信匯新材料、盤錦和運(yùn)集團(tuán)、中石化燕山石化等。

　　推進(jìn)劑送“嫦娥”登月

　　2018年12月8日，我國月球探測器“嫦娥四號(hào)”于西昌發(fā)射升空，將在人類歷史上首次登陸月球背面。本次發(fā)射使用的是長征 三號(hào)乙運(yùn)載火箭，其推進(jìn)劑也出自化工行業(yè)。

　　推進(jìn)劑是把火箭送出大氣層并為航天器在太空遨游提供動(dòng)力的關(guān)鍵，這是一類在燃燒時(shí)能迅速產(chǎn)生大量高溫氣體的化學(xué)物質(zhì)， 通過有規(guī)律地燃燒釋放出能量，產(chǎn)生氣體，推送火箭和導(dǎo)彈。

　　根據(jù)已知的技術(shù)參數(shù)，“長三乙”火箭一級(jí)、二級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)劑為偏二甲肼/四氧化二氮，三級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)劑為液氫/液氧。液 氫是當(dāng)今已使用的高能液體燃料中燃燒能量最大、比沖最高的一種。而且液氫、液氧推進(jìn)劑十分環(huán)保，燃燒后產(chǎn)生的是水，不會(huì)造 成污染。

　　其實(shí)，中國航空航天的發(fā)展一直伴隨著推進(jìn)劑的進(jìn)步。經(jīng)過多年發(fā)展，目前我國火箭推進(jìn)劑主要來自黎明化工研究院和江西星 火航天新材料有限公司兩家企業(yè)。其中，黎明院從組建開始，一直承擔(dān)著國家液體化學(xué)推進(jìn)劑和固體化學(xué)推進(jìn)劑原材料的研制生產(chǎn) 任務(wù)，研發(fā)的一系列液體推進(jìn)劑、固體推進(jìn)劑原材料以及其他軍工配套材料，廣泛應(yīng)用于多種戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)武器以及長征系列運(yùn)載火箭、載人航天工程、月球探測工程等國家重點(diǎn)工程，為國防現(xiàn)代化建設(shè)和航天航空事業(yè)作出了突出貢獻(xiàn)。

　　鏈接：令人自豪的“化工時(shí)刻”

　　第一枚導(dǎo)彈中的高純液氧推進(jìn)劑

　　1960年11月5日，我國自制的第一枚仿蘇P-2型近程導(dǎo)彈發(fā)射成功，為我國獨(dú)立研制新型導(dǎo)彈與火箭打下了良好的基礎(chǔ)。其中， 國產(chǎn)高純液氧推進(jìn)劑讓國人揚(yáng)眉吐氣。

　　第一顆原子彈中的離子交換樹脂

　　1964年10月16日，我國第一枚原子彈爆炸成功。從鈾礦的勘探、開采，鈾的提取，核燃料元件的制造，一直到核反應(yīng)堆及輻照 過的燃料后處理，都離不開離子交換樹脂。

　　第一顆氫彈中的重水

　　1967年6月17日，我國第一顆氫彈成功爆炸。它所用的“炸藥”是氫化鋰和氘化鋰。而氘和氘化鋰則來自于高純度重水。

　　第一顆人造衛(wèi)星中的固體潤滑膜

　　1970年4月24日，中國發(fā)射的第一顆人造衛(wèi)星“東方紅”一號(hào)飛向太空。其中的關(guān)鍵材料固體潤滑膜，保證超短波天線在-100 ℃～100℃能正常工作。

　　第一顆通訊衛(wèi)星中的單晶硅

　　1984年4月8日，我國成功發(fā)射了第一顆通信衛(wèi)星——“東方紅”二號(hào)。它的能源系統(tǒng)使用了1萬多個(gè)單晶硅片，保證了大量資 料的即時(shí)接收、發(fā)送、處理。

　　第一次載人航天飛行中的特種材料

　　2003年10月15日，“神舟”五號(hào)載人飛船升空。楊利偉身穿的航天服，主體材料是高強(qiáng)度滌綸，氣密層由十幾種特種橡膠材料 制成。

　　第一顆繞月人造衛(wèi)星中的高能燃料

　　2007年10月24日，我國首顆探月衛(wèi)星嫦娥一號(hào)成功發(fā)射。衛(wèi)星和火箭使用的高性能液氫、液氧推進(jìn)劑，用先進(jìn)碳纖維材料技術(shù) 研制的太陽能電池板支架等，都出自化工行業(yè)。

　　第一座目標(biāo)飛行器中的特種材料

　　2011年9月29日，我國首個(gè)目標(biāo)飛行器“天宮”一號(hào)發(fā)射升空。“天宮”一號(hào)使用的航天專用潤滑材料和密封材料，保證了其 與“神舟”八號(hào)的順利對接，這些都來自化工行業(yè)。

　　第一深度“蛟龍”號(hào)中的化工材料

　　2012年6月27日，我國載人潛水器“蛟龍”號(hào)下潛至7062米，達(dá)成新的中國深度?！膀札垺碧?hào)的外殼由直徑微小的空心玻璃微 珠和環(huán)氧樹脂制造而成，其外層采用了高性能的海洋重防腐涂料。

　　第一艘航母中的甲板涂料

　　2012年9月25日，我國第一艘航空母艦“遼寧”號(hào)交付使用。其甲板使用特殊材料制造的涂層，以抵抗艦載機(jī)起降的沖擊，這 些也來自于化工行業(yè)。

　　第一架五代戰(zhàn)機(jī)中的先進(jìn)材料

　　2016年11月1日，經(jīng)過5年試飛后，國產(chǎn)第五代隱身戰(zhàn)機(jī)殲-20在珠海航展亮相。先進(jìn)隱身材料的使用保證了其隱身性能。同時(shí) ，機(jī)身20%采用碳纖維復(fù)合材料，創(chuàng)國產(chǎn)戰(zhàn)機(jī)新高。