科创中国

行业领域

航空航天技术,新材料技术,高技术服务业

需求背景

迫切需要 | 采用国产碳纤维制备航天固体发动机喉衬材料的关键技术攻关1、目前在技术方面存在的困难以及需解决的问题C.一直以来我国高性能航天碳碳喉衬材料所使用的的碳纤维预制件依赖进口，国产碳纤维与国外进口的碳纤维相比较存在：材料成本高、是进口的3-5倍，制备工艺性差，性能离散度大等问题，无法适应当前我国航天快速发展的需要，而进口碳纤维随时面临断供风险，因此，尽快突破国产碳纤维制备高性能碳碳复合材料的关键技术瓶颈，降低材料成本、提高性能稳定性，实现战略战术导弹和固体运载火箭发动机喉衬材料的自主可控，改变“卡脖子”现状，从而保障我国战略武器系统和航天战略安全，意义重大，需求迫切。【已有技术基础】高性能碳/碳复合材料制备技术、粉末冶金材料制备技术等

需解决的主要技术难题

相关技术指标或要求C.研制并制备用于某航天型号固体发动机的碳碳喉衬材料，通过发动机地面热试车考核，材料达到性能指标如下：材料密度≥*** g/cm3 ；石墨化度≥60% ；抗压强度XY向≥85 MPa、Z向≥120 MPa ；抗拉强度XY向≥50 MPa ；抗弯强度XY向≥60 MPa ；抗剪强度XY向≥30 MPa、Z向≥25 MPa；抗拉弹性模量XY向≥20 GPa ；热膨胀系数(1000℃) XY向≤21/℃х10-6  、Z向≤31/℃х10-6  ；热导率(900℃) XY向≥45 W/(m•K)、Z向≥25 W/(m•K) ；比热容(900℃) ≥***х103J/(kg•℃) ；等离子线烧蚀率≤*** mm/s 。

期望实现的主要技术目标

预期成果及经济社会生态效益通过共同研究突破国产碳纤维制备航天固体运载火箭用碳碳喉衬材料的关键制备技术，解决由于国产碳纤维价格大幅高于进口碳纤维、性能不稳定等带来的国产碳纤维难以在航空航天高性能碳碳复合材料领域产业化应用的重大问题。对推进国产碳纤维行业技术进步和带动产业发展具有示范带动作用。不仅用于航天固体运载火箭发动机，同时可用于战略战术导弹等杀手锏武器装备动力系统；载人航天飞行、绕月工程等国家航天工程的动力系统及其热防护和高温热部件系统；商业航天发射；核工业热防护及其热部件；航空刹车和航空发动机等。将消除卡脖子问题，有利于提高我国重大安全领域的自主可控保障能力。

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