碳纖維復合材料應用壁壘重重，作為先進(jìn)復合材料中的一種，它無(wú)法像傳統金屬材料那樣被單一、整體性地利用（這也是其優(yōu)勢所在），它必須根據實(shí)際應用需求不斷調整復合材料的組成與比例，在制品的制造和成型過(guò)程中，細節化的技術(shù)參數也對成品的各項性能產(chǎn)生重要影響。在碳纖維復合材料的各項性能中，耐高溫性可謂是世界性的難題。
早在2018年，美國方面就宣稱(chēng)，俄羅斯根本制造不出用于先鋒導彈彈頭的超級碳纖維復合材料，因為制造先鋒導彈使用的超級碳纖維復合材料是一件難度極高的工作。
先鋒導彈的彈頭是一個(gè)需要具備精準氣動(dòng)外形的部件，整個(gè)彈頭渾然一體，需要整個(gè)用復合材料進(jìn)行包裹。如果結構強度不足，輕則影響精確的氣動(dòng)外形，重則導致導彈在高速狀態(tài)下解體。但強度太強，又會(huì )增加加工難度。這就對碳纖維復合材料的加工技術(shù)提出很高要求。
除此之外，這種碳纖維復合材料必須能耐熱、能散熱。先鋒彈頭不僅僅只是一個(gè)具備乘波體外形的滑翔彈頭，而且內部裝載各種導航設備和燃氣舵設備。由于高速度飛行，導彈表面的溫度能達到600-2000度，彈頭的外殼材料不僅要承受這一溫度，還需要具備極強散熱能力，否則高溫會(huì )導致內部所有導航、機動(dòng)系統的過(guò)熱損壞，導彈就不可控了。
2019年，美國方面再次表示，由于碳纖維這只“攔路虎”，俄羅斯軍工只能生產(chǎn)不超過(guò)60枚高超音速導彈，最終數量不會(huì )超過(guò)66枚。
俄羅斯方面則表示，“先鋒”高超音速導彈作為俄羅斯一個(gè)優(yōu)先發(fā)展事項，直至2020年，其將繼續保持核戰備裝填。其稱(chēng)，到2019年年底，俄羅斯“先鋒”高超音速導彈將承擔核戰略值班任務(wù)。
2019年7月3日，俄羅斯突然發(fā)射了一枚新型反導彈。據稱(chēng)這枚新式反導彈采用了俄羅斯自己制造的碳纖維復合材料，它可以在大氣層外承受著(zhù)高溫，并進(jìn)行反導作戰。俄羅斯方面報道稱(chēng)經(jīng)過(guò)一系列試驗后，新型反導彈確認了新式材料特性并成功完成了反導任務(wù)，以高度的精度擊中了來(lái)襲的洲際導彈目標。至此，俄羅斯軍隊成功擊破了美國方面所謂的碳纖維“攔路虎”言論。
事實(shí)上，碳纖維復合材料的耐高溫性一直是其應用的“痛點(diǎn)”和“軟肋”，這不僅表現在國際軍事技術(shù)中，更表現在民用性的工業(yè)領(lǐng)域。
碳纖維材料在真空條件下本身能耐受上千攝氏度的高溫，但是它在實(shí)際應用中是以復合材料的形式出現的，在與熱固性樹(shù)脂基體以及其它助劑合成后的耐高溫性表現并不理想，“以最常見(jiàn)的環(huán)氧樹(shù)脂基碳纖維復合材料為例，一般的耐受溫度僅有一兩百攝氏度，如果零部件的工作環(huán)境要求稍微高一些，碳纖維復材的性能就將無(wú)法保證”，國內碳纖維復合材料制品商無(wú)錫智上新材料科技有限公司的技術(shù)總監稱(chēng)。為了擊破這只“攔路虎”，無(wú)錫智上新材也花費了巨大的人力和財力，將用于特殊領(lǐng)域的碳纖維復合材料制品耐受溫度提升至300-500℃，盡可能地滿(mǎn)足高端工業(yè)領(lǐng)域對碳纖維復材的特定需求。
俄羅斯軍工在碳纖維材料應用方面的成功突破在更深層次上說(shuō)明了，碳纖維技術(shù)壁壘重重，但并非無(wú)法逾越；無(wú)錫智上新材在耐高溫型碳纖維復材應用方面的成功同樣說(shuō)明了，“中國制造”的腳步也許慢一點(diǎn)，但是始終在前進(jìn)。（文章來(lái)源：新材料日報）
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