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國(guó)防軍工中應用的(de)氟材料【氟:氟材料在國(guó)防軍工應用中大放光彩】
來源: | 作者:shjinfu | 發布時間: 2022-07-25 | 876 次浏覽 | 分享到:


上海勁孚化工科(kē)技有(yǒu)限公司

     www.shjinfu.com.cn(上海勁孚化工科(kē)技  021-57629631)--亞太地(dì)區(氟)化工原料與特種新材料專業供應商(shāng)。

     公司緻力于氟樹脂工業與其他特種新材料産業的(de)前沿技術與銷售,目前主要經營氟塑料(PTFE/FEP/PFA/ETFE/PVDF等)、色母、氟塗料、PEEK芳綸、碳纖維、玻璃纖維、功能性化學(xué)品及其他特種新材料。   

     


       





一(yī) :國(guó)防軍工中應用的(de)氟材料




     氟化學(xué)工業崛起于20世紀30年(nián)代,是化工行(xíng)業中增長(cháng)迅速的(de)一(yī)個子(zǐ)行(xíng)業,主要可(kě)分為(wèi)無機(jī)氟化物、含氟高(gāo)分子(zǐ)材料、含氟精細化學(xué)品、氟氯烴及代用品等幾大類。由于具有(yǒu)耐化學(xué)品、耐高(gāo)低(dī)溫、耐老化、低(dī)摩擦、絕緣等優異的(de)性能,氟化工産品廣泛應用于軍工、化工、機(jī)械等領域,且需求增長(cháng)迅速。

   

      氟化工的(de)發展與國(guó)防軍工有(yǒu)曆史的(de)淵源。在科(kē)學(xué)家1886年(nián)成功分離(lí)元素氟後,很長(cháng)時間裏,氟化學(xué)的(de)研究基本局限于少數化學(xué)家的(de)實驗室裏。直到第二次世界大戰期問,美國(guó)實施了著名的(de)曼哈頓工程,在鈾同位素分離(lí)等多項子(zǐ)項目中,發現了氟化學(xué)品的(de)特殊作用,并對之進行(xíng)了深入的(de)研究,其中最主要的(de)應用是分離(lí)鈾235。另外,在處理(lǐ)六氟化鈾時需要特殊的(de)耐腐蝕材料和(hé)密封材料,為(wèi)此促進了聚四氟乙烯和(hé)氟橡膠的(de)發明和(hé)應用。


      二戰後,參加過曼哈頓工程的(de)美國(guó)杜邦公司和(hé)某德美合資公司成功地(dì)把其中的(de)部分新型材料和(hé)技術轉型為(wèi)民用産品,氟化學(xué)産品因其特殊效用越來越為(wèi)民衆所認識和(hé)接受。


     盡管氟化學(xué)品目前已經達到數十億美元的(de)市(shì)場銷售,應用到從重工業到日常用品等各個方面,但是它與國(guó)防軍工一(yī)直保持着天然的(de)聯系,許多新的(de)氟化學(xué)品是應國(guó)防軍工的(de)需要所開發的(de)。上海勁孚化工用本文試就國(guó)防軍工中的(de)氟化學(xué)品做(zuò)一(yī)簡要的(de)綜述。


①:阻燃材料


    在飛(fēi)機(jī)、火箭、潛艇等特殊場合,對電源導線和(hé)信号導線包皮都有(yǒu)較高(gāo)的(de)阻燃要求,目前常見使用的(de)有(yǒu)氟塑料FEP,PFA,PTFE,ETFE,PVDF等,該材料具有(yǒu)不燃性和(hé)高(gāo)耐熱性、高(gāo)絕緣性,目前國(guó)內(nèi)外已經發展到也應用于高(gāo)層建築電源線以及電腦網絡信号線。

      對于工程塑料(PC/ABS、PP、PC,、ABS、HIPS)的(de)阻燃加工,近年(nián)發現經過特殊加工的(de)聚四氟乙烯微粉具有(yǒu)特殊的(de)防止燃燒而産生的(de)滴落的(de)功能,并且具有(yǒu)無鹵環保性,目前已經得到廣泛的(de)添加使用,用于提高(gāo)制品的(de)阻燃性。


②:六氟化鈾

      前已述及,氟化學(xué)品的(de)大發展的(de)引子(zǐ)是因鈾同位素分離(lí)合成了六氟化鈾。到目前為(wèi)止,六氟化鈾仍然是鈾同位素分離(lí)的(de)必經之路,所有(yǒu)進行(xíng)原子(zǐ)能軍事或和(hé)平應用的(de)國(guó)家必須建立六氟化鈾合成與其同位素分離(lí)的(de)裝置。

      六氟化鈾是鈾同位素分離(lí)中唯一(yī)合适的(de)一(yī)種氣體化合物。這種化合物在常溫常壓下是固體,但很容易揮發,在56.4℃即升華成氣體。鈾235的(de)六氟化鈾分子(zǐ)與鈾238的(de)六氟化鈾分子(zǐ)相比,兩者質量相差不到百分之一(yī),但事實證明,這個差異已足以使它們分離(lí)了。


③:二氟化鎂


     二氟化鎂是一(yī)種穩定的(de)無機(jī)氟化物,它可(kě)以經特殊的(de)熱壓法合成光學(xué)晶體,這種晶體對紅(hóng)外光有(yǒu)良好的(de)偏振作用。因此二氟化鎂會被用作光學(xué)儀器鏡頭和(hé)濾光器的(de)塗層材料、陰極射線屏的(de)熒光材料、光學(xué)透鏡的(de)反折射劑等。

      在國(guó)防化工中,将高(gāo)純二氟化鎂的(de)結晶作為(wèi)光學(xué)透鏡透過紅(hóng)外光,作為(wèi)導彈紅(hóng)外跟蹤器窗口材料;另外,也作為(wèi)宇宙飛(fēi)船的(de)紫外光學(xué)儀器的(de)透鏡配件。



④:氟氣

    國(guó)際上生産氟氣最主要的(de)用途是生産六氟化鈾和(hé)六氟化硫,但是,氟氣本身是一(yī)種激光器材料,一(yī)般是氟氣與惰性氣體如(rú)氩、氪等混合使用;氟原子(zǐ)激光器是一(yī)種多波長(cháng)的(de)激光器,近年(nián)獲得比較快的(de)發展。

    此外,在合成氟油脂、處理(lǐ)工程材料表面等方面也要直接使用氟氣。


⑤:密封材料

     國(guó)防化工中對密封材料有(yǒu)特殊的(de)需求,特别表現在對耐高(gāo)腐蝕介質、耐高(gāo)溫、耐低(dī)溫、耐輻射、耐老化等的(de)特殊要求上,部分特殊要求需要氟材料才能滿足。例如(rú),在飛(fēi)機(jī)發動機(jī)和(hé)油箱油路密封方面,有(yǒu)時需要氟矽橡膠甚至特殊的(de)苯撐氟矽橡膠作一(yī)些結構密封;運輸車輛和(hé)裝甲車輛的(de)發動機(jī)和(hé)油箱油路密封方面,使用高(gāo)氟含量的(de)氟橡膠可(kě)以解決燃油滲漏問題;在導彈和(hé)飛(fēi)船的(de)火箭燃料系統密封方面,需要特殊的(de)耐N2O4并且同時耐高(gāo)低(dī)溫的(de)材料,這個場合隻有(yǒu)全氟醚橡膠才能勝任。


⑥:三防膜材料

     對于防生化服裝,橡膠材料盡管具有(yǒu)較好的(de)隔離(lí)作用,但是由于不透氣透濕,對于穿着人員的(de)舒适性很差。由雙向拉伸的(de)高(gāo)分子(zǐ)量聚四氟乙烯膜複合而成的(de)紡織品則具有(yǒu)不透水透油但是可(kě)以透氣透濕的(de)作用,目前在軍隊裝備(三防服裝、戰鬥服裝、軍靴)中已經得到應用,民用方面也已廣泛用于戶外運動服裝。這種紡織品也應用于車輛和(hé)飛(fēi)機(jī)的(de)防雨披布上,由于有(yǒu)透氣性,可(kě)以防止內(nèi)部過于濕熱造成設備生鏽。

     類似的(de)膜材料還在海水淡化等水處理(lǐ)領域得到良好的(de)應用


⑦:電池膜材料


     較早開發出的(de)燃料電池是應用于衛星和(hé)飛(fēi)船上的(de),它的(de)隔膜材料是複合的(de)全氟離(lí)子(zǐ)交換膜。

     目前由于全球石油問題,對于用在汽車上的(de)具有(yǒu)更低(dī)成本的(de)氫燃料電池來說,全氟磺酸質子(zǐ)交換膜也是關鍵材料之一(yī)。另外,目前得到廣泛應用的(de)锂電池,其隔膜材料則是使用了改性聚偏氟乙烯,其電解液的(de)主要成分也是含氟化合物——六氟磷酸锂;新開發的(de)具有(yǒu)更高(gāo)性能的(de)電解液則采用了有(yǒu)機(jī)氟化物,例如(rú)三氟甲磺酰亞胺锂。


⑧:光學(xué)材料

     有(yǒu)一(yī)些特殊的(de)含氟高(gāo)分子(zǐ)材料适用于國(guó)防化工中的(de)光學(xué)材料,例如(rú)含氟聚丙烯酸酯是一(yī)種良好的(de)光纖外層材料,Teflon AF類型的(de)透明氟樹脂适合于做(zuò)導彈紅(hóng)外窗口材料。α-氟代的(de)特殊聚丙烯酸酯則是一(yī)種耐高(gāo)溫的(de)有(yǒu)機(jī)玻璃材料,前蘇聯曾将其成功用于高(gāo)速戰鬥機(jī)的(de)前風擋上。



⑨:壓電材料

     改性的(de)聚偏氟乙烯材料是一(yī)種性能良好的(de)壓電材料,它的(de)壓電常數比石英和(hé)壓電陶瓷都高(gāo),并且易成型、頻響寬、耐老化性和(hé)耐潮濕、耐化學(xué)品性好,已經在海底偵測網絡、水聽器、聲納等方面得到應用。


⑩:國(guó)防塗料

     含氟塗料具有(yǒu)良好的(de)耐腐蝕、耐老化、表面能低(dī)等特性,在國(guó)防軍工上得到應用,例如(rú)含氟船底塗料可(kě)以降低(dī)阻力和(hé)防止海洋生物附着,含氟甲闆塗料對于耐鹽霧腐蝕具有(yǒu)良好效果,含氟塗料也已用作飛(fēi)機(jī)蒙皮塗料;另外,氟塗料用做(zuò)雷達表面塗層,可(kě)以防止雨雪附着。我國(guó)的(de)氟塗料發展很快,已經在新型戰機(jī)上得到應用。


⑪:含氟油脂

     含氟油脂主要有(yǒu)氟醚油、氟氯油、氟溴油等及其脂。它們主要具有(yǒu)比重大、粘溫性好、耐氧化、耐老化、耐輻射等特性,能滿足化學(xué)工業、電子(zǐ)/半導體工業、汽車制造工業、氧氣工業等領域中的(de)特殊工況下的(de)應用,在國(guó)防軍工中能夠滿足航空航天工業中極為(wèi)苛刻的(de)操作條件的(de)要求,在潛艇氧氣系統、火箭導航陀螺儀上也是一(yī)種必需材料。


⑫:人造代血漿和(hé)含氟麻醉劑

      部分氟碳化合物如(rú)全氟萘等,具有(yǒu)良好的(de)攜氧性,同時又是生物惰性,所以被開發為(wèi)人造代血漿,用于特殊場合下的(de)臨時供血。我國(guó)20世紀70年(nián)代即已開發成功并有(yǒu)實際應用。

     目前廣泛得到臨床應用的(de)吸入式全身麻醉劑都是含氟麻醉劑,主要品種有(yǒu)恩氟烷、異氟烷、七氟烷、地(dì)氟烷等,它們毒副作用小、麻醉起效快、蘇醒時間短(duǎn),對于戰場小型手術具有(yǒu)特别的(de)優勢。


⑬:化學(xué)武器

      上海勁孚化工在本文的(de)說最後一(yī)個含氟化合物的(de)例子(zǐ),化學(xué)武器是一(yī)個特殊份子(zǐ)。二戰期間,德國(guó)發現了含氟的(de)膦酸酯類化合物具有(yǒu)極強的(de)毒性,研發了第一(yī)種該類神經毒氣沙林;此後發現毒性更大的(de)此類毒氣梭曼(吸入毒性是沙林的(de)2~4倍,皮膚毒性是沙林的(de)5~10倍。中毒作用快且無特效解藥。前蘇聯有(yǒu)裝備。)、VX(毒性更強,是典型的(de)持久性毒劑,殺傷作用持續時問長(cháng)。是美國(guó)的(de)化學(xué)戰劑裝備重點。)


       以上對國(guó)防軍工中的(de)含氟化學(xué)品做(zuò)了一(yī)個簡要的(de)概述,總體上看,含氟化學(xué)品的(de)開發和(hé)應用一(yī)直保持着與國(guó)防軍工的(de)緊密聯系,應國(guó)防軍工的(de)需求而發展。我國(guó)的(de)氟化學(xué)品的(de)發展道(dào)路也是完全一(yī)樣,老一(yī)代的(de)氟化學(xué)家忘我工作,對我國(guó)兩彈一(yī)星工程的(de)順利開展提供了有(yǒu)力保障,早期為(wèi)軍工開發和(hé)服務的(de)氟化工産品逐步推廣民用,得到了很大的(de)發展壯大。


       目前,我國(guó)的(de)氟化工正走在一(yī)個新的(de)關鍵點上,我們的(de)部分初級氟化工産品已經在國(guó)際市(shì)場上占有(yǒu)相當大的(de)比例,但是附加值很低(dī),部分高(gāo)技術産仍然依賴進口,并且部分高(gāo)科(kē)技産品的(de)進口也受到西方國(guó)家的(de)限制,需要提升我國(guó)氟化工的(de)技術含量,滿足國(guó)內(nèi)工業進步的(de)需求,滿足國(guó)防軍工提出的(de)新需要,同時對外出口産品提高(gāo)價值。那國(guó)防軍工提出了哪些新需要?不妨再看看下文:



附文(如(rú)下):方便大家了解國(guó)防軍工産業鏈,上海勁孚化工誠邀您一(yī)起探索氟材料在國(guó)防軍工中的(de)更多使用!

       





二 :解讀十四五規劃,了解國(guó)防軍工産業鏈




希望全面、通俗的(de)介紹下國(guó)防軍工行(xíng)業全貌,結合産業鏈的(de)特點來介紹了投資邏輯,希望能對大家理(lǐ)解國(guó)防軍工行(xíng)業有(yǒu)所啓發。

1.國(guó)防軍工是一(yī)種主題屬性

軍工屬性最大的(de)特點在于,具有(yǒu)軍方這個大客戶。所有(yǒu)軍工類企業都圍繞軍方這個大客戶,有(yǒu)點類似于蘋果産業鏈或華為(wèi)産業鏈。當然,跟所有(yǒu)産業鏈供應商(shāng)一(yī)樣,除了給大客戶供貨之外,也可(kě)以給其他産商(shāng)供貨。

品生産有(yǒu)其特殊性,需要獲得軍方授權的(de)生産資質,這點本質上同蘋果和(hé)華為(wèi)的(de)認證也沒有(yǒu)本質的(de)區别。畢竟所有(yǒu)的(de)大客戶對供應商(shāng)都是有(yǒu)資質的(de)要求的(de)嘛。所以理(lǐ)論上,所有(yǒu)獲得軍品生産資質(實際有(yǒu)不同等級的(de)資質,這裏不展開讨論)都具備軍工屬性。

實際上,這些企業可(kě)以分布在各個行(xíng)業,除了國(guó)防軍工行(xíng)業之外,還有(yǒu)通信、電子(zǐ)、計算機(jī)甚至化工(材料相關)等行(xíng)業。

實際在研究過程中,軍品業務收入占比超過20%的(de)即可(kě)歸入的(de)軍工的(de)範疇,而把主營業務來自(zì)軍工(占比至少40%以上)的(de)企業歸為(wèi)國(guó)防軍工行(xíng)業。

這樣一(yī)種廣義上的(de)軍工範疇,其實也帶來的(de)投資上的(de)多樣性和(hé)複雜性。對于純粹軍工行(xíng)業的(de)公司,可(kě)能軍方訂單是非常關鍵的(de);而對于泛軍工行(xíng)業,其産品和(hé)技術可(kě)能更為(wèi)關鍵。

2. 從強軍目标出發,理(lǐ)解軍工兩大産業鏈

1)兩大強軍目标對應了軍工的(de)兩大産業鏈,機(jī)械化對應的(de)是武器裝備制造闆塊(包括航空、航天、兵(bīng)裝和(hé)船舶等),而信息化則對應國(guó)防信息化(或軍工科(kē)技)闆塊。

2)從未來發展重點來看,未來的(de)軍費開支有(yǒu)望逐步向信息化闆塊傾斜,武器裝備制造整體會是平穩增長(cháng)的(de)态勢,而軍工信息化則有(yǒu)可(kě)能進入加速成長(cháng)的(de)階段。

圖:實現步驟和(hé)時間表

3. 武器裝備制造:與普通制造企業無本質差異

武器裝備制造相對比較容易理(lǐ)解,按照不同的(de)兵(bīng)種或武器裝備的(de)領域進行(xíng)劃分,包括航空、航天、船舶及兵(bīng)裝等。航空、船舶和(hé)兵(bīng)裝産業鏈的(de)核心資産基本都已經注入上市(shì)公司,航天領域因其産品特殊性且高(gāo)度機(jī)密,實際在上市(shì)公司體內(nèi)的(de)資産并不多。

産業鏈的(de)角度,涵蓋上遊原材料、中遊零部件和(hé)分系統及下遊主機(jī)廠等,與汽車産業鏈非常類似。從投資的(de)角度,可(kě)以重點關注主機(jī)廠的(de)财務數據,主機(jī)廠的(de)财務狀況可(kě)以反映整個産業鏈的(de)景氣度。

軍品的(de)生産及交付有(yǒu)其特殊性。在軍方下達訂單的(de)同時,一(yī)般會先預付一(yī)定的(de)比例款項,在上市(shì)公司資産負債表中體現為(wèi)預付賬款,因此預付賬款的(de)高(gāo)增長(cháng)預示着訂單比較充裕,需求良好。

軍工企業轉入生産時,其需要采購原材料、零部件等,在資産負債表中則體現為(wèi)存貨,因此存貨高(gāo)增長(cháng)預示着在手訂單充裕,後續收入增長(cháng)有(yǒu)保障。

當軍品生産完成,并順利交付之後,存貨便轉換為(wèi)實際收入,此時對應着存貨下降,營業收入增長(cháng),表明交付較為(wèi)順利。反之,則說明交付存在一(yī)定的(de)問題。

4. 國(guó)防信息化(軍工科(kē)技)

國(guó)防信息化是一(yī)個比較籠統的(de)概念,似乎除了武器裝備制造以外,其他的(de)軍工企業都可(kě)以往裏裝。實際上,國(guó)防信息化還是有(yǒu)一(yī)條主線的(de),就是圍繞“信息”展開,包括信息接收和(hé)感知、處理(lǐ)及傳輸,以及這過程中涉及到信息安全。具體包括:

信息的(de)接受和(hé)感知:包括衛星導航(中國(guó)衛星、中國(guó)衛通)、雷達微波(國(guó)睿科(kē)技、四創電子(zǐ))、慣性導航(航天電子(zǐ))及紅(hóng)外光電(高(gāo)德紅(hóng)外)等方面。

信息處理(lǐ):主要是軍工芯片,比如(rú)景嘉微的(de)航空圖顯GPU,主要是做(zuò)航空圖像自(zì)動識别的(de)。但是很多做(zuò)感知設備的(de)企業也會同時做(zuò)芯片,比如(rú)高(gāo)德紅(hóng)外也會做(zuò)紅(hóng)外芯片,都有(yǒu)集成化的(de)趨勢;

信息傳輸:主要是軍工通信,包括地(dì)面通信(七一(yī)二)、水下通信(海蘭信)等;

信息安全:信息加密(衛士通)、CPU(中國(guó)長(cháng)城)

電子(zǐ)元器件:支撐整個信息系統運轉的(de)基礎元器件,比如(rú)中連接器(中航光電、航天電器)、MLCC(火炬電子(zǐ)、鴻遠電子(zǐ)等)

在應用端,可(kě)以體現為(wèi)兩個層面:

一(yī)個是武器裝備層面,比如(rú)我們的(de)戰鬥機(jī)上需要安裝雷達、紅(hóng)外等設備,實際後續武器裝備型号的(de)升級很大程度上市(shì)依賴于信息化程度的(de)提升;

另一(yī)個是指揮控制系統層面,即C4ISR系統,需要将武器裝備需要與指揮控制中心進行(xíng)關聯,便于戰時統一(yī)指揮和(hé)調配。這是兩個核心層面的(de)應用。

5. 國(guó)防軍工行(xíng)業參與主體

主要分為(wèi)三塊:央企軍工集團(10家,不考慮核工業)、地(dì)方國(guó)企(15家左右)及民參軍企業(70-100家左右),十大軍工集團在整體軍工行(xíng)業中占據主導地(dì)位。

十大軍工集團按照航空、航天、船舶、兵(bīng)裝及信息等5大方向進行(xíng)分類,每個領域各兩大集團(南北(běi)船目前已經合并)。旗下上市(shì)公司主要為(wèi)軍品業務,也有(yǒu)部分純粹民品的(de)上市(shì)公司。

總體上,各類所有(yǒu)制軍工企業各有(yǒu)優劣。央企軍工集團科(kē)研實力雄厚,訂單穩定,但公司治理(lǐ)有(yǒu)待完善,經營效率不高(gāo);優質民參軍企業體制比較靈活,經營效率比較高(gāo),市(shì)場化做(zuò)的(de)比較好,往往具有(yǒu)更高(gāo)的(de)成長(cháng)性。



     一(yī)一(yī)---國(guó)科(kē)有(yǒu)

科(kē)有(yǒu)吧(ba)




END