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石英玻璃对航空航天领域作用有多大?

发布时间:2022/3/10

石英玻璃对航空航天领域作用有多大?

在航天领域主要采用石英玻璃材料生产制造透波加强材料,包含机载雷达罩、导弹雷达罩、电磁辐射窗口等。

石英玻璃

战机雷达罩

雷达天线罩是随着雷达工业的发展而发展起来的,它的主要功能有:

1)保证雷达天线系统的工作不受外界干扰,避免雷达天线在飞行环境中受损;

2)机载雷达天线天线罩具有透过电磁波的作用,是雷达天线系统的电磁窗口;

3)机载雷达天线罩通常设计为流线型或卵形,以改善飞机气动外形。由于雷达技术的发展,对雷达罩的力学性能和透波性能提出了更高的要求,而材料对雷达罩的性能起着决定性的作用。雷达罩加强中常用的纤维材料主要有玻纤、高硅氧玻纤、石英玻璃、凯夫拉纤维和斯普夫拉等。

这其中,石英纤维是高性能机载天线罩最常用的加强纤维,其电绝缘性和绝热性能良好,与酚醛树脂、环氧树脂具有良好的相容性,弹性模量随温度升高而增加;介电性能非常优异,ε和tanδ值在玻纤中最低,在较宽的频带范围内基本不发生变化;

玻璃

再加上低密度、不吸湿性和优秀的机械性能,使石英纤维在实际中得到大量应用,如美国F-15战机鼻椎天线罩均采用石英纤维加强氰酸酯树脂复合材料作为夹层结构的蒙皮,F-22等最新型战机雷达罩也都选用了宽频性能极佳的石英玻纤。常用航空雷达天线罩透波纤维及其性能。

目前,我国军机规模与美国相比还有很大的差距,我国军机总数约为1/4;运输机约为1/9;武装直升机的数量不到1/10;教练机数量约为1/6;战机总数约为3/4,但包含500多架二代战机。与美军在数量和结构上差距明显,仅战机数量提升和老旧装备更新需求就超过千架。伴随着世界一流军队建设目标的提出,J-20、Y-20等新一代军机列装进程加快,航空装备产业链景气度有望进一步提高。雷达罩作为军机结构中的一个重要组成部分,其需求将随着军机需求的增加而迅速增加。

全中美军机数量对比。

石英玻璃2

覆盖5G的固网,通信领域需求高速增长。

光通信领域,石英玻璃材料主要用于生产光纤预制棒、预制棒生产支撑材料、光纤拉丝用支撑材料等。主要用于预制棒生产的支撑材料和光纤拉丝用的支撑材料,客户主要是下游光纤制造企业。

用光纤杆制作MCVD的工艺流程。

在中国宽带、光纤入户等相关政策的推动下,我国光通信行业处于高景气状态。2017年前三个季度,我国新增光缆长度564万公里,同比增长42%。需求增加的同时,光纤价格也开始上涨,中国联通2017年集采价格涨幅接近20%。我国2016年发布了国家信息化发展战略纲要,指出到2020年,光纤入户用户占宽带总用户的比例加强到80%,固定宽带家庭提升到70%,移动宽带用户普及率达到85%,在上述规划指引下,我国光纤产业将保持高速增长。

我们国家光缆的长度。

伴随着5G的不断发展,5G建设将进一步拉动光纤需求。5G网络的数据传输量、传输速度远高于4G网络,因此5G承载网全光网络化势在必行。整个5G覆盖需要基站数量大约是4G时代的1.5-2倍,需要大约900万个基站。前传环节50%场景将采用光纤直连方案、中传、回传全部采用OTN技术组网,光纤需求将大幅增长。韦乐平任电信集团科技委主任在2017全球光纤光缆大会上强调,5G时代基站规模估测是4G基站的2-3倍,5G基站建设需要光纤,光纤将是光通信产业链的第一受益者。5G时代,光纤数量将比4G时代多几十倍。

预计在未来五年内,全球光纤需求将持续增长,2018年,光纤需求量将达到5.62亿芯公里。我们国家是全球光纤生产和消费大国,光纤需求和增长速度有望超过全球增长速度。石英材在光纤行业中有着强大的需求。

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