一块航天玻璃的“极限突破”

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一块航天玻璃的“极限突破”

2023-07-06 04:08:52 来源：经济参考报小 中

厚度只有0.03毫米，相当于人类头发丝的三分之一；不仅能弯曲成筒不断裂，而且能承受几百摄氏度的瞬间温差交变……这是我国最新研制成功的高强度高透光抗辐照玻璃盖片，实现了我国航天特种玻璃领域的又一项重大技术突破。

(资料图)

航天玻璃是航天器不可或缺的“护身铠甲”。从只能依赖进口到牢牢把技术握在自己手里，厚度从0.1毫米降到0.03毫米，航天玻璃制造工艺突破国外垄断，不断实现极限突破，为我国航天事业发展贡献力量。

在位于秦皇岛市经济技术开发区的星箭公司熔制车间内，调和好的硅原料放进熔窑，经过30个小时的熔制，变成了一块块晶莹剔透的玻璃。再经过磨砂、抛光、切片、质检等工序，一块块特种玻璃基片将正式下线。

在2003年以前，我国用于航天器温控系统的OSR（二次表面镜）玻璃基片需要以每片300多元的高价从国外进口，不但价格贵，质量还难以保证。

“为了打破国际垄断，星箭公司下定决心拿出自己的产品，研发人员从配方、制造工艺等方面不断试验，每年将7%至10%左右的销售收入投入研发。”星箭公司董事长卢勇告诉记者。

实现国产化并非易事。卢勇介绍，航天玻璃首先要解决抗辐照的问题，保护航天器不受太空多种有害辐照侵害。在此前提下，还要实现减重，节约发射成本的同时为航天器携带更多的实验仪器设备提供空间。这就给研发带来了很大难度。

“抗辐照和减薄本身是矛盾的，减薄就会引起抗辐照玻璃能力不足、产品易碎。”卢勇说，为了在十几项“互相打架”的技术指标上寻求突破，科研人员进行了成百上千次的试验，经过一次又一次的熔化、检测，最终研发成功并于2010年实现国产化，在质量稳定的前提下，价格降至国外的十分之一。

“从公司成立到现在，我们没有引进过国外的设备，也没有购买过国外的技术。”卢勇说，只有把技术握在自己手里，才不会受制于人，中国的航天器才能披上中国自己的“护身铠甲”。

如今的星箭公司，拥有11项发明专利，2项实用新型专利，小小的玻璃片在他们手中变得越来越薄、韧性越来越高、抗辐照性能越来越好，部分产品接近或达到国际先进水平。

“中国空间站上总共使用了星箭特种玻璃40余万片，比以往的常规产品减重20%左右。其中，梦天实验舱能源系统中采用的太阳电池帆板轻量化柔性抗辐照玻璃盖片，厚度仅有0.1毫米左右，相当于人的头发丝，可以有效减少对太阳光的反射，滤去有害紫外线，同时提高太阳电池对空间带电粒子辐射损伤的耐受能力，减少太阳电池性能的衰降。”卢勇说。

而星箭此次最新研制的产品厚度从0.1毫米降低到了0.03毫米，相当于在头发丝上再“抽丝”，突破了极限。作为技术储备，可实现航天玻璃产品再减重70%以上。

卢勇说，为了这一个小数点的跨越，研发人员通过计算空间环境下的极限值来不断调整玻璃配方比例，每次配方实验都在一千五六百度高温的熔化炉旁进行，反复熔化、配比。从配方调制到玻璃熔化再到无瑕疵合成，40多道工序环环相扣，每一个技术参数的提升都是追求极致的过程。

星箭公司已经成为中国航天科技集团在同行业中唯一合格供应商，从“神舟”系列载人飞船、“嫦娥探月工程”系列卫星，到“天宫”系列太空实验室、“天问一号”火星探测器，中国航天项目一个又一个“里程碑”的背后，都离不开这家公司生产的特种玻璃。

“星箭公司在创新路上不会停步。今后，除了继续加大研发力度做好航天特种玻璃外，我们还要进一步向特种光学玻璃深加工领域延伸，航空、航天、深海探测都是我们未来的主攻方向。现在我们已经开始了光学镀膜领域的研发，力争开发出更多填补国内空白的特种玻璃材料，为国家航天事业作出我们应有的贡献。”卢勇说。（□记者汪子旭郭雅茹）

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