航天潤(rùn)滑油脂“下凡”為生活添彩
10月30日,神舟十九號(hào)載人飛船成功發(fā)射,并成功與空間站組合體完成自主快速交會(huì)對(duì)接,神舟十八號(hào)航天員乘組和神舟十九號(hào)航天員乘組完成中國(guó)航天史上第5次“太空會(huì)師”!中國(guó)石化長(zhǎng)城潤(rùn)滑油再次為我國(guó)航天事業(yè)提供了可靠潤(rùn)滑保障!
太空中存在高真空、高低溫、強(qiáng)輻射、原子氧和微重力等惡劣環(huán)境因素,對(duì)航天器配套潤(rùn)滑材料結(jié)構(gòu)和性能的要求極為嚴(yán)苛,除了要具備潤(rùn)滑性、防護(hù)性,還需要具備低揮發(fā)性、優(yōu)良的高低溫性及良好的耐空間環(huán)境等特性。
空間潤(rùn)滑材料的性能對(duì)航天器穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。中國(guó)石化潤(rùn)滑油公司從零起步,打破國(guó)外壟斷,自主研發(fā)生產(chǎn)我國(guó)首批全氟碳油脂、氟氯碳油脂、聚全氟異丙醚油脂和聚全氟甲乙醚油脂,解決了極大溫差、超高真空、強(qiáng)輻射等復(fù)雜太空環(huán)境中的潤(rùn)滑難題,全面滿足我國(guó)航天工業(yè)發(fā)展需求,形成了航天動(dòng)力系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、密封系統(tǒng)、伺服機(jī)構(gòu)、艙內(nèi)系統(tǒng)等系列航天潤(rùn)滑產(chǎn)品,應(yīng)用領(lǐng)域覆蓋航天火箭、衛(wèi)星、飛船、空間站等各類飛行器,保證飛行器在軌期間的全壽命潤(rùn)滑,使我國(guó)成為世界少數(shù)幾個(gè)掌握航天潤(rùn)滑技術(shù)的國(guó)家之一。
截至目前,中國(guó)石化長(zhǎng)城潤(rùn)滑油已護(hù)航500余次長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭發(fā)射,助力神舟系列飛船、嫦娥探月、中國(guó)空間站、北斗導(dǎo)航系統(tǒng)和火星探測(cè)等重大工程,見(jiàn)證神舟載人飛船升空、天宮對(duì)接、北斗全球組網(wǎng)、月球背面軟著陸等歷史瞬間。這些高端航天潤(rùn)滑產(chǎn)品同樣在民用領(lǐng)域發(fā)揮了巨大作用。
氧氣壓縮機(jī)油
【產(chǎn)品性能】
氧氣作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)工業(yè)要素之一,廣泛用于冶金、機(jī)械、化學(xué)工業(yè)、半導(dǎo)體制造、醫(yī)療、國(guó)防軍工等行業(yè)。由于氧氣有強(qiáng)烈的助燃作用,對(duì)與氧氣或液氧接觸的潤(rùn)滑油有極高的要求,其既不能燃燒,也不能支持燃燒。長(zhǎng)城FM系列氧氣壓縮機(jī)油在我國(guó)航空航天領(lǐng)域經(jīng)歷了多年抗氧環(huán)境的實(shí)踐和考驗(yàn),確保了作為民用抗氧潤(rùn)滑油的優(yōu)異性能。液氧環(huán)境下,長(zhǎng)城FM系列氧氣壓縮機(jī)油在沖擊能量98焦耳下,無(wú)火花、爆炸、燃燒等現(xiàn)象,證明產(chǎn)品在液氧環(huán)境下對(duì)沖擊不敏感,且在氧氣壓力19.6兆帕、氧氣純度高于99%的條件下,無(wú)燒結(jié)現(xiàn)象。
【市場(chǎng)應(yīng)用】
長(zhǎng)城FM系列氧氣壓縮機(jī)油廣泛用于壓縮氧氣、三氟化氮等強(qiáng)氧化強(qiáng)腐蝕性氣體的隔膜壓縮機(jī)的填裝油及液氧低溫泵填裝油。
【中國(guó)石化的努力】
上世紀(jì)60年代,潤(rùn)滑油公司開(kāi)始為航空航天等單位配套生產(chǎn)含氟產(chǎn)品,含氟產(chǎn)品具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性、耐純氧性,為我國(guó)“兩彈一星”作出了卓越貢獻(xiàn)。近年來(lái),潤(rùn)滑油公司努力將航空航天產(chǎn)品民用化,針對(duì)民用市場(chǎng)不斷創(chuàng)新,實(shí)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制,推出抗氧潤(rùn)滑油系列產(chǎn)品,其中就包括長(zhǎng)城FM系列氧氣壓縮機(jī)油產(chǎn)品。
超高溫氟素潤(rùn)滑脂
【產(chǎn)品性能】
隨著工業(yè)和民用設(shè)備不斷更新?lián)Q代,一些大型設(shè)備和精密儀器的工作溫度不斷提高,對(duì)潤(rùn)滑油脂的要求也達(dá)到新高度。目前,紡織印染、板材加工、壓縮機(jī)、垃圾發(fā)電、數(shù)碼打印等行業(yè)的尖端設(shè)備,工作溫度達(dá)到了200攝氏度,甚至300攝氏度以上。潤(rùn)滑油公司研制開(kāi)發(fā)的原本用在航天領(lǐng)域的全氟聚醚油脂具有優(yōu)異的耐高溫性能和長(zhǎng)使用壽命,可在200~280攝氏度以上的溫度長(zhǎng)時(shí)間使用,極限使用溫度可達(dá)400攝氏度。
【市場(chǎng)應(yīng)用】
超高溫氟素潤(rùn)滑脂以全氟聚醚油脂為基礎(chǔ)油,可廣泛用于各行各業(yè)的高溫工況,如印染行業(yè)熱定型機(jī)鏈條、包裝行業(yè)瓦楞機(jī)蒸汽輥軸承、垃圾發(fā)電行業(yè)垃圾焚燒爐的爐排軸承、汽車(chē)涂裝線軸承、石化行業(yè)擠壓造粒機(jī)軸承等。
【中國(guó)石化的努力】
潤(rùn)滑油公司針對(duì)高溫高壓和腐蝕環(huán)境工況下的機(jī)械運(yùn)行情況展開(kāi)研究,以全氟聚醚油脂PFPE為基礎(chǔ)油,加入聚四氟乙烯樹(shù)脂PTFE和特殊改性添加劑精制加工,開(kāi)發(fā)出長(zhǎng)城超高溫氟素潤(rùn)滑脂。由于利用特殊技術(shù)對(duì)基礎(chǔ)油進(jìn)行了精細(xì)處理,產(chǎn)品具有更低的蒸發(fā)損失及較長(zhǎng)的使用壽命,能夠有效減少換油頻率,是目前高溫狀態(tài)下使用的一種高效、長(zhǎng)壽命、安全可靠、性能卓越的潤(rùn)滑脂,在160~300攝氏度條件下能夠正常使用。
氟素高真空潤(rùn)滑油脂
【產(chǎn)品性能】
真空工況廣泛存在制藥、化工、食品、電子信息等行業(yè),尤其在光伏生產(chǎn)、半導(dǎo)體制造等尖端領(lǐng)域。光伏拉晶和半導(dǎo)體蝕刻需要極高的真空度,且工況中含有腐蝕性、氧化性或高粉塵物質(zhì)。為獲得更好的安全性和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的持久性,能在航空航天高真空環(huán)境中使用的氟素高真空潤(rùn)滑油脂,在光伏行業(yè)和半導(dǎo)體行業(yè)也得到了普遍應(yīng)用。
【市場(chǎng)應(yīng)用】
氟素真空泵油廣泛用于真空行業(yè)使用的旋片真空泵、羅茨真空泵、爪式真空泵的潤(rùn)滑和密封。氟素高真空潤(rùn)滑油脂用于泛半導(dǎo)體行業(yè)使用的高低溫軸承、滑軌、閥門(mén)等。
【中國(guó)石化的努力】
據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)有超600家真空泵企業(yè),但是國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的主要是低端真空泵,高端真空泵還是以國(guó)外品牌為主,同時(shí),高真空工況下的潤(rùn)滑劑也被國(guó)外品牌壟斷。潤(rùn)滑油公司生產(chǎn)的長(zhǎng)城48系列氟素高真空泵油、FMZ系列氟素高真空潤(rùn)滑油脂,在高真空及其他復(fù)雜的工況下具備不燃燒也不支持燃燒、抵抗強(qiáng)腐蝕介質(zhì)的侵蝕、低揮發(fā)性、低飽和蒸氣壓等特點(diǎn),逐步打破國(guó)外潤(rùn)滑品牌的壟斷。尤其在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域,已逐步實(shí)現(xiàn)全流程高真空潤(rùn)滑產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化替代。
氟素長(zhǎng)壽命潤(rùn)滑油脂
【產(chǎn)品性能】
在工業(yè)生產(chǎn)中,潤(rùn)滑劑的使用壽命越長(zhǎng),越有利于降低產(chǎn)品成本。制造的設(shè)備在出廠前經(jīng)過(guò)試運(yùn)行,再加入高質(zhì)量潤(rùn)滑劑后能連續(xù)使用10~20年甚至30年,不必對(duì)潤(rùn)滑部位進(jìn)行清洗換油,一直使用到設(shè)備役齡到期。國(guó)內(nèi)日益成熟的合成油品技術(shù)為實(shí)現(xiàn)全壽命潤(rùn)滑創(chuàng)造了條件,用于長(zhǎng)壽命航天器的氟素長(zhǎng)壽命潤(rùn)滑油脂,可在設(shè)備出廠前加入,為設(shè)備實(shí)現(xiàn)全壽命潤(rùn)滑提供了有力支撐。
【市場(chǎng)應(yīng)用】
氟素長(zhǎng)壽命潤(rùn)滑油脂廣泛用于高鐵、地鐵車(chē)門(mén)密封,汽車(chē)天窗滑軌、軸承等零部件的潤(rùn)滑和密封。
【中國(guó)石化的努力】
氟素長(zhǎng)壽命潤(rùn)滑油脂以全氟聚醚PFPE為基礎(chǔ)油,加入聚四氟乙烯樹(shù)脂PTFE和特殊改性添加劑精制加工而成。頻繁更換油脂工作量大、管理難度大,并存在造成停機(jī)停產(chǎn)、增加設(shè)備故障率等風(fēng)險(xiǎn)。潤(rùn)滑油公司為保養(yǎng)成本高或需要連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)器設(shè)備研究開(kāi)發(fā)該產(chǎn)品,其能夠在超長(zhǎng)周期內(nèi)使用,是一款高效、長(zhǎng)壽命、安全可靠、性能卓越的潤(rùn)滑脂,可以減少換油環(huán)節(jié),甚至實(shí)現(xiàn)一勞永逸。
氟化熱傳導(dǎo)液
【產(chǎn)品性能】
氟化熱傳導(dǎo)液是一種低黏度全氟聚醚液體,主要作為熱傳導(dǎo)介質(zhì)液體使用,如電子設(shè)備的浸沒(méi)式液冷散熱。產(chǎn)品具有優(yōu)異的介電性能,能夠完全絕緣,使用時(shí)電阻率無(wú)明顯變化;高化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性及傳熱性;低表面張力,具有良好的滲透性,能夠完全浸潤(rùn)設(shè)備;優(yōu)良的材料相容性,不會(huì)對(duì)塑料、金屬等材料造成破壞;無(wú)閃點(diǎn),不燃燒也不支持燃燒。
【市場(chǎng)應(yīng)用】
在工業(yè)應(yīng)用方面,氟化熱傳導(dǎo)液作為傳熱介質(zhì),主要用于油氣開(kāi)采、核電站、航空航天、汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)等領(lǐng)域的高溫高壓設(shè)備中。在半導(dǎo)體應(yīng)用方面,氟化熱傳導(dǎo)液主要用于半導(dǎo)體生產(chǎn)過(guò)程中的恒溫器、加熱器等熱控制設(shè)備,以及高精密儀器的冷卻系統(tǒng)。
【中國(guó)石化的努力】
隨著AI(人工智能)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)及區(qū)塊鏈等技術(shù)的成熟,以高速率、低延時(shí)和大連接為特點(diǎn)的5G通信發(fā)展迅速,作為信息基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)據(jù)中心及通信設(shè)備承擔(dān)的計(jì)算量越來(lái)越大,對(duì)計(jì)算效率的要求也越來(lái)越高。數(shù)據(jù)中心服務(wù)器不斷更新迭代,帶來(lái)功率密度提升,從而對(duì)散熱效率提出更高要求。目前,我國(guó)液冷技術(shù)發(fā)展與國(guó)外基本同步,并且在液冷的規(guī)模應(yīng)用上積累了更為先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)。但我國(guó)氟化液市場(chǎng)長(zhǎng)期被歐美日企業(yè)占據(jù)。潤(rùn)滑油公司與國(guó)內(nèi)主要半導(dǎo)體制造企業(yè)開(kāi)展合作,在氟化熱傳導(dǎo)液應(yīng)用方面緊抓國(guó)內(nèi)發(fā)展機(jī)遇實(shí)現(xiàn)了快速趕超。
半導(dǎo)體元器件檢漏液
【產(chǎn)品性能】
半導(dǎo)體元器件檢漏液主要用于航空航天領(lǐng)域半導(dǎo)體元器件氟油密封檢漏工藝,以檢驗(yàn)電子元器件的密封性能。該產(chǎn)品具有優(yōu)異的介電性能,屬于絕緣物質(zhì);優(yōu)良的化學(xué)惰性及材料兼容性,對(duì)半導(dǎo)體元器件無(wú)腐蝕,不影響元器件的各項(xiàng)參數(shù);低表面張力,良好的滲透性,能很好地浸潤(rùn)元器件縫隙;無(wú)閃點(diǎn),不燃燒也不支持燃燒;適宜的沸點(diǎn),保證檢漏工藝穩(wěn)定。
【市場(chǎng)應(yīng)用】
半導(dǎo)體元器件檢漏液除了可用于儀表、半導(dǎo)體等高精尖領(lǐng)域的半導(dǎo)體元器件檢漏,還可用于計(jì)算機(jī)、電視、集成電路、無(wú)線電設(shè)備等。
【中國(guó)石化的努力】
電子元器件對(duì)密封性的要求極為嚴(yán)格,以防止器件中的芯片、電路等與外部環(huán)境相通,造成器件損壞。電子元器件的篩選由檢漏試驗(yàn)來(lái)確定,避免密封出現(xiàn)問(wèn)題。
為滿足電子元器件氟油檢漏工藝要求,潤(rùn)滑油公司開(kāi)發(fā)半導(dǎo)體元器件檢漏液產(chǎn)品,完成產(chǎn)品材料兼容性、電氣學(xué)性、熱穩(wěn)定性等應(yīng)用性能研究,同時(shí)聯(lián)合行業(yè)龍頭企業(yè)完成應(yīng)用性能試驗(yàn),實(shí)現(xiàn)了在多家半導(dǎo)體元器件研發(fā)、生產(chǎn)企業(yè)的配套應(yīng)用。
加快推進(jìn)航天潤(rùn)滑科技民用化
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問(wèn):中國(guó)石化如何滿足國(guó)家航空航天領(lǐng)域發(fā)展的潤(rùn)滑需求?
答:我國(guó)探月工程已實(shí)現(xiàn)“繞、落、回”三步走目標(biāo),計(jì)劃于2030年實(shí)現(xiàn)登陸月球。在探月工程中,實(shí)施無(wú)人月面取樣返回的嫦娥五號(hào)及實(shí)現(xiàn)世界首次月球背面采樣并返回軌道的嫦娥六號(hào)探測(cè)器的發(fā)射任務(wù)均由長(zhǎng)征五號(hào)執(zhí)行。長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭是我國(guó)專門(mén)為載人航天工程空間站建設(shè)及深空探測(cè)而研制的新型運(yùn)載火箭,也是我國(guó)目前運(yùn)載能力最大的火箭,在技術(shù)方面進(jìn)行了很大的革新,所使用的燃料變成更加環(huán)保的液氧、液氫和煤油,這一變化對(duì)配套潤(rùn)滑油脂提出了更高的要求。
針對(duì)火箭燃料變化帶來(lái)的更高標(biāo)準(zhǔn)的潤(rùn)滑需求,潤(rùn)滑油公司技術(shù)團(tuán)隊(duì)開(kāi)展油品應(yīng)用性能驗(yàn)證工作。由于新型發(fā)動(dòng)機(jī)采用的推進(jìn)劑、循環(huán)方式與常規(guī)發(fā)動(dòng)機(jī)不同,最高壓力、渦輪功率、推進(jìn)劑流量等設(shè)計(jì)參數(shù)也均有大幅度改變,技術(shù)人員通過(guò)對(duì)每一次臺(tái)架實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析篩選,研究油脂在實(shí)驗(yàn)中性能的變化情況。同時(shí),不斷對(duì)實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行修訂,最終完成全部驗(yàn)證性試驗(yàn),配套的潤(rùn)滑油脂能夠充分適用新型燃料及新一代發(fā)動(dòng)機(jī),保證火箭在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵運(yùn)動(dòng)部件可以得到充分潤(rùn)滑,保障火箭順利完成探測(cè)器發(fā)射任務(wù)。
問(wèn):航天科技民用化的前景如何?潤(rùn)滑油公司在這方面取得了哪些進(jìn)展?
答:目前,為滿足科技發(fā)展和不同客戶的需求,含氟系列潤(rùn)滑油脂產(chǎn)品不斷更新發(fā)展,并憑借優(yōu)良性能,應(yīng)用于核工業(yè)、航空航天、船舶、冶金、電子、化工、石油開(kāi)發(fā)、機(jī)械制造,以及日化品、勞動(dòng)保護(hù)、文物保護(hù)等領(lǐng)域。
具有航天技術(shù)的長(zhǎng)城含氟系列油脂產(chǎn)品正在大踏步地進(jìn)入民用領(lǐng)域,比如航天用的精密儀表油脂已廣泛應(yīng)用在遠(yuǎn)洋輪船的導(dǎo)航陀螺儀中,保證了船舶的精確定位;氧氣壓縮機(jī)油應(yīng)用于民用制氧、氧氣輸送等領(lǐng)域,產(chǎn)品的不燃燒和超級(jí)抗氧化特性,確保了純氧環(huán)境中的安全潤(rùn)滑,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白;研發(fā)的有色金屬加工專用產(chǎn)品,以超強(qiáng)的抗極壓和對(duì)難浸潤(rùn)金屬的良好潤(rùn)澤表現(xiàn),支持了我國(guó)鉭絲加工業(yè)的發(fā)展,使手機(jī)、筆記本電腦等實(shí)現(xiàn)普及和小型化;為電容原料加工研發(fā)的專用鍍膜屏蔽油,以出色的低表面張力和低蒸發(fā)的黏附表現(xiàn),成功取代了進(jìn)口產(chǎn)品;發(fā)揮產(chǎn)品的生物惰性,制成人類呼吸器具中使用的無(wú)毒環(huán)保的特殊潤(rùn)滑材料,比如宇航員、飛行員、潛水員、消防員使用的呼吸器中的潤(rùn)滑劑。
近年來(lái),通過(guò)推進(jìn)航天科技民用化,潤(rùn)滑油公司自有的航天潤(rùn)滑技術(shù)在民用領(lǐng)域也將得到進(jìn)一步推廣。隨著科技水平不斷提高,長(zhǎng)城含氟潤(rùn)滑產(chǎn)品將在更加苛刻的工況環(huán)境中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用,也將為確保相關(guān)行業(yè)的安全環(huán)保提供更可靠的潤(rùn)滑保障。
問(wèn):未來(lái),中國(guó)石化還將從哪些方面發(fā)力,助力航空航天領(lǐng)域潤(rùn)滑油產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)?
答:根據(jù)國(guó)家航天局對(duì)我國(guó)航天發(fā)展規(guī)劃中重點(diǎn)推進(jìn)行星探測(cè)、月球探測(cè)、載人航天、重型運(yùn)載火箭、可重復(fù)使用天地往返運(yùn)輸系統(tǒng)、國(guó)家衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)等重大工程的要求,我們將開(kāi)展航天領(lǐng)域新產(chǎn)品開(kāi)發(fā),重點(diǎn)針對(duì)長(zhǎng)周期、高真空、耐輻射等工況,利用中國(guó)石化自主技術(shù)優(yōu)勢(shì),加強(qiáng)與航天單位溝通,探索更艱難環(huán)境下的新型潤(rùn)滑方式,支持中國(guó)航天事業(yè)邁向更浩瀚的宇宙,做到“中國(guó)航天設(shè)備飛到哪里,中國(guó)石化潤(rùn)滑油就跟到哪里”。同時(shí),推進(jìn)航天科技民用化,利用航天潤(rùn)滑油優(yōu)異的氧化安定性、熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、低飽和蒸氣壓等特性,推進(jìn)航天潤(rùn)滑科技在民用市場(chǎng)的應(yīng)用,如氧氣行業(yè)、石化行業(yè)、半導(dǎo)體行業(yè)、軌道交通行業(yè)等。
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來(lái)源:中國(guó)石化報(bào)