化工新材料：國防工業(yè)的推手

文/秋 實

人類與化工的關系十分密切，在現代生活中，幾乎隨時隨地都離不開化工產品，在國防科學事業(yè)方面，同樣離不開化工新材料的支撐。

我國化工科研人員研究開發(fā)了數以萬計的化工新材料、新品種、新規(guī)格，滿足了諸如兩彈一星、神舟系列、嫦娥衛(wèi)星等重大工程的需求，推動了導彈、火箭、艦艇、兵器等的發(fā)展，在航母、高鐵、深海探測器等領域也發(fā)揮著重要作用。

激動人心的“化工時刻”

第一枚導彈中的高純液氧推進劑：1960年11月5日，我國自制的第一枚仿蘇P-2型近程導彈發(fā)射成功，為我國獨立研制新型導彈與火箭打下了良好的基礎。其中，國產高純液氧推進劑讓國人揚眉吐氣。

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”一號飛向太空。其中的關鍵材料固體潤滑膜，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。它的能源系統(tǒng)使用了1萬多個單晶硅片，保證了大量資料的即時接收、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，神舟五號載人飛船升空。楊利偉身穿的航天服，主體材料是高強度滌綸，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)星嫦娥一號成功發(fā)射。衛(wèi)星和火箭使用的高性能液氫、液氧推進劑，用先進碳纖維材料技術研制的太陽能電池板支架等，都出自化工行業(yè)。

功不可沒的“特種部隊”

我國國防尖端科學技術的研究開發(fā)、新武器的研制、武器裝備的更新換代、軍隊裝備的現代化等，都需要化工新材料的支撐。其中，最為大家熟悉的可能就是特種橡膠、特種合成塑料、特種合成纖維、特種涂料等組成的“特種部隊”了。

特種橡膠 特種橡膠制品的彈性和密封性極佳，在武器裝備中總能見到它們的身影。殲擊機、運輸機、轟炸機等貯存燃料油的容器，是用特種橡膠制作的軟油箱；救生艇調整深水中的姿態(tài)和方向，要靠液壓水銀球橡膠隔膜。

特種合成樹脂 如果沒有機硅模塑料制成的微動開頭，殲擊機就不能上天。氟樹脂更是已在原子能、航天航空、電子等國防工業(yè)部門獲得廣泛應用。目前，我國軍用殲擊機復合材料用量達到25%，軍用直升機最高用量可達50%。

特種合成纖維 特種合成纖維主要有碳纖維、芳綸纖維、超細纖維、聚四氟乙烯纖維、嫘縈纖維等。芳綸是制造高強度輕質裝甲和特種防護材料的首選材料，對位芳綸甚至有“防彈纖維”的美譽，用其制作的芳綸防彈衣和芳綸頭盔的防護效果十分顯著。

特種涂料 特種涂料最早應用于航空和軍艦上，后來拓展到航天、核工業(yè)、兵器等領域。飛機要用各種顏色的標志漆，機身外部有蒙皮漆，雷達天線罩、油箱等不同部位都要使用不同的漆。軍事裝備如坦克、炮車等能夠“隱身”，就是防紅外偽裝涂料的功勞。

2011年7月，我國首臺自主設計、集成的載人潛水器，順利完成5000米級海試。它的船體采用復合泡沫塑料材質以保持浮力，船艙由堅固的輕型鈦合金組成以承受壓力，采用的鋰離子電池重量僅為鉛酸電池的一半，能使停留時間超過10小時。

2011年8月，中國首艘航母進行了首次海試?；ぁ疤胤N部隊”在航母建設過程中發(fā)揮了重要作用。

不可或缺的氟化學品

氟化工產品以其耐化學品、耐高低溫、耐老化、低摩擦、絕緣等優(yōu)異的性能，廣泛應用于軍工、化工、機械等領域。目前，氟化學品已經達到數十億美元的市場銷售，應用也從重工業(yè)延伸至日常用品等各個方面，但是它與國防化工一直保持著天然的聯系，許多新的氟化學品也是應國防化工的需要所開發(fā)的。

六氟化硫 六氟化硫是一個很穩(wěn)定的無機化合物，其最主要的特性是具有高絕緣性能。六氟化硫被廣泛用作電器絕緣介質，特別是在高壓斷路器方面；另外在粒子加速器、超高壓蓄電器、雷達裝置、微波傳輸等領域也已經得到應用。

二氟化鎂 二氟化鎂是一種穩(wěn)定的無機氟化物，它可以經特殊的熱壓法合成光學晶體，這種晶體對紅外光有良好的偏振作用。在國防化工中，將高純二氟化鎂的結晶作為光學透鏡透過紅外光，作為導彈紅外跟蹤器窗口材料；另外，也作為宇宙飛船的紫外光學儀器的透鏡配件。

密封材料 國防化工中對密封材料有特殊的需求，特別表現在對耐高腐蝕介質、耐高溫、耐低溫、耐輻射、耐老化等的特殊要求上，部分特殊要求需要氟材料才能滿足。例如，在導彈和飛船的火箭燃料系統(tǒng)密封方面，只有全氟醚橡膠才能耐N2O4并且同時耐高低溫。

阻燃材料 在飛機、火箭、潛艇等特殊場合，對電源導線和信號導線包皮都有較高的阻燃要求，目前較好的是使用聚全氟乙丙烯，該材料具有不燃性和高耐熱性、高絕緣性。

三防膜材料 由雙向拉伸的高分子量聚四氟乙烯膜復合而成的紡織品具有不透水透油但是可以透氣透濕的作用，目前在軍隊裝備(三防服裝、戰(zhàn)斗服裝、軍靴)中已經得到廣泛應用。