星箭特种玻璃有限公司持续进行产品性能优化和新产品开发——
0.01毫米!世界最薄耐超高温玻璃问世
将原料放进熔窑,制成玻璃方砖,经切片、粗磨、细抛等几十道工序后,一片片薄如蝉翼的特种玻璃便制作完成。
5月4日,走进秦皇岛星箭特种玻璃有限公司(以下简称“星箭公司”),工人们正忙着赶制新订单。
“我们生产的高强度抗辐照特种玻璃盖片主要应用于各类航天器,都是根据订单生产。因为航天器各异,对玻璃盖片需求不同,每一次的订单都会不同。”公司董事长卢勇说,随着我国航天事业向深空发展,对产品的技术要求不断提高。
工期紧、技术难度不断提高,企业如何应对?
“根据航天产业发展规律预判发展方向,预研新技术、新产品,技术创新走在市场需求前面。”卢勇说,公司成立之初的一次产品研发的成功,让企业走上了创新推动发展的快车道。
星箭公司成立于2000年,因初入市场没竞争力,直到2004年才接到第一个订单——生产大尺寸抗辐照玻璃盖片。该订单因为研发难度大,没有企业接单。
“产品的尺寸要求,通过理论验证,已经被认定为不可能了。”卢勇说,此类玻璃当时都用内圆切割机生产,但切割机最大的切割直径达不到产品的尺寸要求。
为此,卢勇自己设计了国内第一台特种玻璃外圆切割机,并通过磁吸固定等方式解决了外圆切割机精度差等问题。虽然卢勇在最后一天“压线”完成了订单,但他几乎没挣到钱。
“特种玻璃的每一单几乎都面临创新难题。”卢勇经过反思,决定通过创新提前做好技术储备。
“我发现玻璃盖片尺寸变大后更易碎,为减小使用难度,客户一定需要更高强度的产品。”于是,卢勇通过调整原料配方、熔制温度等方法,提高玻璃硬度,把抗弯强度从60兆帕直接提升到500兆帕。
就在试验成功后不久,公司接到了“神舟七号”所用特种玻璃的订单,上面明确写着“抗弯强度达到200兆帕以上”。
“看到订单那一刻,我知道预研是对的,更坚定了我做好技术储备的决心。”卢勇说,目前公司每年将销售收入的7%到10%投入研发,持续不断进行产品性能优化和新产品开发,市场占有率达90%以上。
目前,我国航天器上使用的最薄的玻璃盖片为0.1毫米厚,而星箭公司已能生产0.03毫米厚的高强度高透光抗辐照玻璃盖片,减重70%以上。
去年底,星箭公司将业务范围向民用领域拓展,开始研发0.01毫米厚耐1200℃超高温光学玻璃。“这种玻璃在电子元器件生产等领域需求很大。”卢勇说,公司通过调配方、调离子置换温度等多种途径提高玻璃耐高温性能,通过改进精磨、精抛工艺让玻璃变薄。
但玻璃变薄后,工装出了问题。
“我们之前大多用塑料工装,但生产耐超高温玻璃时,很多工艺环节的塑料工装会融化。金属工装耐高温,但容易划伤玻璃。”卢勇说,他们从市场上找了好多种非金属工装,都满足不了要求,最终只能自己设计、生产工装,才满足了生产需要。
日前,星箭公司的0.01毫米厚耐超高温光学玻璃已经研制成功并交到客户手中,待客户完成复杂的检验后,公司就将敲开民用领域的大门。
“这已经是世界上最薄的耐超高温玻璃了。经过技术改进,我们可以生产0.01毫米厚的高强度抗辐照特种玻璃,就可以用到航天器上了。”卢勇说。(河北日报记者孙也达)
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