一塊航天玻璃的“極限突破”

厚度只有0.03毫米，相當(dāng)于人類頭發(fā)絲的三分之一；不僅能彎曲成筒不斷裂，而且能承受幾百攝氏度的瞬間溫差交變……這是我國(guó)最新研制成功的高強(qiáng)度高透光抗輻照玻璃蓋片，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)航天特種玻璃領(lǐng)域的又一項(xiàng)重大技術(shù)突破。

　　航天玻璃是航天器不可或缺的“護(hù)身鎧甲”。從只能依賴進(jìn)口到牢牢把技術(shù)握在自己手里，厚度從0.1毫米降到0.03毫米，航天玻璃制造工藝突破國(guó)外壟斷，不斷實(shí)現(xiàn)極限突破，為我國(guó)航天事業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

　　在位于秦皇島市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)的星箭公司熔制車間內(nèi)，調(diào)和好的硅原料放進(jìn)熔窯，經(jīng)過(guò)30個(gè)小時(shí)的熔制，變成了一塊塊晶瑩剔透的玻璃。再經(jīng)過(guò)磨砂、拋光、切片、質(zhì)檢等工序，一塊塊特種玻璃基片將正式下線。

　　在2003年以前，我國(guó)用于航天器溫控系統(tǒng)的OSR（二次表面鏡）玻璃基片需要以每片300多元的高價(jià)從國(guó)外進(jìn)口，不但價(jià)格貴，質(zhì)量還難以保證。

　　“為了打破國(guó)際壟斷，星箭公司下定決心拿出自己的產(chǎn)品，研發(fā)人員從配方、制造工藝等方面不斷試驗(yàn)，每年將7%至10%左右的銷售收入投入研發(fā)。”星箭公司董事長(zhǎng)盧勇告訴記者。

　　實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化并非易事。盧勇介紹，航天玻璃首先要解決抗輻照的問(wèn)題，保護(hù)航天器不受太空多種有害輻照侵害。在此前提下，還要實(shí)現(xiàn)減重，節(jié)約發(fā)射成本的同時(shí)為航天器攜帶更多的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備提供空間。這就給研發(fā)帶來(lái)了很大難度。

　　“抗輻照和減薄本身是矛盾的，減薄就會(huì)引起抗輻照玻璃能力不足、產(chǎn)品易碎。”盧勇說(shuō)，為了在十幾項(xiàng)“互相打架”的技術(shù)指標(biāo)上尋求突破，科研人員進(jìn)行了成百上千次的試驗(yàn)，經(jīng)過(guò)一次又一次的熔化、檢測(cè)，最終研發(fā)成功并于2010年實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，在質(zhì)量穩(wěn)定的前提下，價(jià)格降至國(guó)外的十分之一。

　　“從公司成立到現(xiàn)在，我們沒(méi)有引進(jìn)過(guò)國(guó)外的設(shè)備，也沒(méi)有購(gòu)買過(guò)國(guó)外的技術(shù)。”盧勇說(shuō)，只有把技術(shù)握在自己手里，才不會(huì)受制于人，中國(guó)的航天器才能披上中國(guó)自己的“護(hù)身鎧甲”。

　　如今的星箭公司，擁有11項(xiàng)發(fā)明專利，2項(xiàng)實(shí)用新型專利，小小的玻璃片在他們手中變得越來(lái)越薄、韌性越來(lái)越高、抗輻照性能越來(lái)越好，部分產(chǎn)品接近或達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

　　“中國(guó)空間站上總共使用了星箭特種玻璃40余萬(wàn)片，比以往的常規(guī)產(chǎn)品減重20%左右。其中，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙能源系統(tǒng)中采用的太陽(yáng)電池帆板輕量化柔性抗輻照玻璃蓋片，厚度僅有0.1毫米左右，相當(dāng)于人的頭發(fā)絲，可以有效減少對(duì)太陽(yáng)光的反射，濾去有害紫外線，同時(shí)提高太陽(yáng)電池對(duì)空間帶電粒子輻射損傷的耐受能力，減少太陽(yáng)電池性能的衰降。”盧勇說(shuō)。

　　而星箭此次最新研制的產(chǎn)品厚度從0.1毫米降低到了0.03毫米，相當(dāng)于在頭發(fā)絲上再“抽絲”，突破了極限。作為技術(shù)儲(chǔ)備，可實(shí)現(xiàn)航天玻璃產(chǎn)品再減重70%以上。

　　盧勇說(shuō)，為了這一個(gè)小數(shù)點(diǎn)的跨越，研發(fā)人員通過(guò)計(jì)算空間環(huán)境下的極限值來(lái)不斷調(diào)整玻璃配方比例，每次配方實(shí)驗(yàn)都在一千五六百度高溫的熔化爐旁進(jìn)行，反復(fù)熔化、配比。從配方調(diào)制到玻璃熔化再到無(wú)瑕疵合成，40多道工序環(huán)環(huán)相扣，每一個(gè)技術(shù)參數(shù)的提升都是追求極致的過(guò)程。

　　星箭公司已經(jīng)成為中國(guó)航天科技集團(tuán)在同行業(yè)中唯一合格供應(yīng)商，從“神舟”系列載人飛船、“嫦娥探月工程”系列衛(wèi)星，到“天宮”系列太空實(shí)驗(yàn)室、“天問(wèn)一號(hào)”火星探測(cè)器，中國(guó)航天項(xiàng)目一個(gè)又一個(gè)“里程碑”的背后，都離不開這家公司生產(chǎn)的特種玻璃。

　　“星箭公司在創(chuàng)新路上不會(huì)停步。今后，除了繼續(xù)加大研發(fā)力度做好航天特種玻璃外，我們還要進(jìn)一步向特種光學(xué)玻璃深加工領(lǐng)域延伸，航空、航天、深海探測(cè)都是我們未來(lái)的主攻方向。現(xiàn)在我們已經(jīng)開始了光學(xué)鍍膜領(lǐng)域的研發(fā)，力爭(zhēng)開發(fā)出更多填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白的特種玻璃材料，為國(guó)家航天事業(yè)作出我們應(yīng)有的貢獻(xiàn)。”盧勇說(shuō)。