解密Tg≥400℃與熱失重≥550℃：耐高溫復(fù)合材料領(lǐng)域新創(chuàng)新

　　在當(dāng)今科技飛速發(fā)展的時代，航空航天、高超音速飛行器和先進(jìn)導(dǎo)彈系統(tǒng)等尖端領(lǐng)域取得了顯著的進(jìn)展，然而，這些領(lǐng)域的發(fā)展也面臨著諸多挑戰(zhàn)，其中材料的耐高溫性能便是關(guān)鍵問題之一。

　　在航空航天領(lǐng)域，飛行器需要在極端環(huán)境下運行，如高空的低溫、高輻射以及高速飛行時產(chǎn)生的氣動加熱等。以高超音速飛行器為例，當(dāng)飛行速度突破 Ma6 時，其表面與高速氣流發(fā)生劇烈的壓縮和摩擦作用，會產(chǎn)生大量熱量，導(dǎo)致飛行器表面溫度急劇升高。在這種高溫環(huán)境下，傳統(tǒng)的環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料顯得力不從心。其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)約為 120–130℃，一旦工作溫度接近或超過這個范圍，材料就會迅速軟化，模量下降，結(jié)構(gòu)承載能力急劇衰減，無法保證飛行器的結(jié)構(gòu)完整性和安全性。

　　玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)對于材料性能起著決定性作用。它是高分子材料從堅硬的 “玻璃態(tài)” 轉(zhuǎn)變?yōu)槿彳?“高彈態(tài)” 的臨界溫度。當(dāng)材料處于玻璃態(tài)時，分子鏈段被凍結(jié)，具有較高的模量和強(qiáng)度，能夠承受較大的外力;而當(dāng)溫度升高到 Tg 以上，分子鏈段開始運動，材料變得柔軟且有彈性，模量和強(qiáng)度大幅降低。對于航空航天等領(lǐng)域的關(guān)鍵部件來說，這種性能變化是極為致命的。

　　熱失重溫度同樣不可忽視，它通常指材料在加熱過程中質(zhì)量損失 5% 時的溫度(Td?%)，是判斷材料熱分解起始點的重要參數(shù)。在高溫環(huán)境下，若材料發(fā)生顯著失重，意味著其分子鏈開始斷裂、碳化。這不僅會使材料的力學(xué)性能喪失，還可能釋放出氣體，對飛行器內(nèi)部的電子系統(tǒng)運行產(chǎn)生嚴(yán)重影響。例如，在先進(jìn)導(dǎo)彈系統(tǒng)中，電子設(shè)備需要精確穩(wěn)定地工作，材料釋放的氣體可能干擾電子信號，導(dǎo)致導(dǎo)彈的制導(dǎo)和控制出現(xiàn)偏差。

　　由此可見，對于新一代極端環(huán)境用復(fù)合材料而言，滿足 “Tg ≥ 400℃、熱失重 ≥ 550℃” 的指標(biāo)已迫在眉睫。只有突破這一技術(shù)壁壘，才能為航空航天等領(lǐng)域的裝備提供更可靠的保障，使其在復(fù)雜惡劣的環(huán)境中穩(wěn)定運行，拓展裝備的作戰(zhàn)邊界與可靠性。

　　國內(nèi)高性能復(fù)合材料領(lǐng)軍企業(yè)——威盛新材料科技有限公司成功研發(fā)出一款兼具超高耐熱性與優(yōu)異透波性能的纖維復(fù)合材料部件，實測數(shù)據(jù)顯示：Tg ≥ 402℃，熱失重起始溫度達(dá)558℃。

　　該產(chǎn)品是專為雷達(dá)罩、導(dǎo)引頭窗口、通信艙等需在高溫下保持信號通透性的場景設(shè)計。在確保結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的同時，其透波率也非常好，介電常數(shù)(Dk)≤4.1，介質(zhì)損耗(Df)<0.007(10GHz)，即使在400℃高溫環(huán)境下，介電性能仍保持穩(wěn)定，有效避免信號衰減與相位畸變。

　　更令人矚目的是，該材料通過了長達(dá)1000小時的450℃熱老化試驗，強(qiáng)度保留率>85%，無開裂、無分層，展現(xiàn)出卓越的熱穩(wěn)定性與抗熱震性能。目前已成功應(yīng)用于某高超音速飛行器雷達(dá)整流罩經(jīng)風(fēng)洞與飛行驗證，在表面溫度高達(dá)520℃的極端工況下仍能保障雷達(dá)系統(tǒng)精準(zhǔn)鎖定目標(biāo)。

　　這一成果的背后，是威盛新材多年深耕高性能復(fù)合材料領(lǐng)域的技術(shù)積累。公司自成立以來始終聚焦碳纖維、玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，團(tuán)隊成員們長期致力于材料科學(xué)的研究，對碳纖維、玻璃纖維等增強(qiáng)材料以及各類基體材料的性能特點、相互作用機(jī)制等進(jìn)行了深入的研究和分析，積累了大量的實驗數(shù)據(jù)和技術(shù)經(jīng)驗。通過對這些數(shù)據(jù)和經(jīng)驗的不斷總結(jié)和歸納，研發(fā)團(tuán)隊逐漸掌握了材料性能調(diào)控的關(guān)鍵技術(shù)，為新產(chǎn)品的研發(fā)奠定了堅實的基礎(chǔ)。

　　“Tg≥400℃不是實驗室數(shù)據(jù)，而是戰(zhàn)場環(huán)境下的生存底線?！蓖⑿虏目偣こ處煴硎?，“我們所做的，就是讓材料在極限溫度下依然‘清醒’、‘堅固’、‘透明’?！?/p>

　　未來，威盛新材將繼續(xù)向600℃以上耐溫等級發(fā)起挑戰(zhàn)，致力于打造中國高端復(fù)合材料的“硬核底座”。