超越美国?中国垄断全球4大顶级技术,每一项外国人都羡慕不已
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导读:超越美国?中国垄断全球4大顶级技术,每一项外国人都羡慕不已
众所周知,美国是全球唯一的超级大国,在科技和经济等领域都拥有着超强的实力;这些年来,美国一直都以高薪水,高福利的方式吸引着全球顶级人才加入美国,而这些人才的到来也助推着美国在前沿科技领域的发展,并一直保持领先的优势;像在半导体领域,美国就利用自己的优势,多次修改芯片规则,让美企高通、英特尔等巨头做出了断供的决定,这也极大的影响了国产华为等科技企业的发展!
在我国华为被人卡脖子发展以后,也让我们认识到了科技发展自主创新的重要性,只有我们坚持走自主创新的道路,将核心技术掌握在自己的手中,国产科技企业才能在国际市场上走的更加长远;随着国内不断加大研发投入,我们在一些顶级的科技领域也取得了领先的优势,甚至还有4大顶级技术垄断全球,并超越美国,可以说每一项外国人都羡慕不已!
第一项:5G技术;在移动通讯领域,一直以来都被美国的高通、英特尔等巨头企业所垄断,但到了5G时代,我国华为经过提前布局和研发,在5G领域也取得了全球领先的优势;在5G领域,华为已经申请了超过3200多项的5G核心技术,并排名全球第一,就连苹果、高通等美企也无法绕开华为5G!
第二项:高铁技术;虽然说我国在火车和高铁等领域的发展起步较晚,但是我们经过不断努力研发和发展,现在国内也全面进入到了高铁时代,就连很多偏远的小县城也都已经开通了高铁;而中国高铁又以“快速”著称,不少外国人来中国体验国产高铁以后,也都感叹十分了不起;如今在全球市场上,中国高铁技术也是遥遥领先的;而且中国高铁还走出了国门,在国际市场上也拿到了不少的订单!
第三项:移动支付;在智能手机普及以后,很快我国的移动支付也开始快速地发展和普及起来,在马云的支付宝和马化腾的微信支付的帮助下,我国也很快就进入到了移动支付时代,行走在中国的大街小巷,我们随处可见使用移动支付的人;而移动支付给我们所带来的便利也是大家有目共睹的;如今中国的移动支付也成为了很多外国人都十分羡慕的东西!
第四项:特高压输电技术;要知道,中国的国土面积广阔,而我国的能源分布范围也比较广泛,为了完成西电东送等能源项目,国内对输电技术也进行了深入的研发,远距离的输电需要克服大量的损耗等问题,而在国内科研人员的不断努力下,我们也研发出了领先于全球的特高压输电技术,并解决了很多全球市场都面临的卡脖子技术难题!
中国垄断全球4大顶级技术,每一项外国人都羡慕不已,甚至还超越美国,这是值得我们骄傲和自豪的!你还知道哪些中国领先的核心技术呢?
中国突破的十大垄断技术
中国科技近些年取得了日新月异的进步,近几年中国持续不断地攻克被欧美少数发达国家所垄断的技术,下面是笔者整理的在某些重要领域及行业被中国科学家及科技工作者攻克的十大尖端技术,如下:
一、攻克高铁尖端轴承
2019年国庆节期间,从洛阳轴承厂(简称洛轴)传来好消息,洛轴已完成时速250公里、350公里的高速铁路轴承产品设计、工艺研究及样品制造。产品通过了120万公里耐久性台架试验,试验结果显示:轴承状态完好,完全符合标准要求。洛轴已打通高铁轴承研制技术通道,基本具备高铁轴承批量生产条件。
洛轴是1954年新中国布局的第一批工业企业,而且创造了中国轴承行业多个第一,尤其是多次打破国外技术垄断。比如1982年9月27日,洛轴研制的B3—706、B3—707精密坐标镗床轴承,荣获国家金质奖。成为轴承行业至今唯一一块国家优质产品金质奖。
主轴是精密光学坐标镗床的关键部件,轴承内、外套的径向摆动误差不能超过千分之二毫米,特别是在高速运转的条件之下,轴承的温升不能超过15℃。这种高精度的轴承,当时只有西方少数发达国家能够制造。
值得一提的是,洛轴研制生产的这两种轴承的价格,仅仅为外国同类产品的1/7。因此,这两种轴承的研制成功,标志着中国在高精度轴承制造技术方面跨入全球先进行列。
洛轴已成为“中国轴”的金字招牌。重要的是,洛轴拥有国家首批认定的企业技术中心和轴承行业唯一的国家重点实验室,尤其是河南省高速重载轴承工程技术研究中心及河南省轴承产品质量监督检验中心也设在这里,搭建了完善的轴承研发实验平台。
根据洛轴技术中心副主任谢津会介绍,洛轴可设计制造全部九大类型、各种精度等级轴承,品种规格2万余种。洛轴已经具有航空发动机轴承、高铁及轨道交通车辆轴承、重大装备专用轴承等核心技术。洛轴已先后为三峡水利工程、神舟和嫦娥系列航天工程、南水北调工程等国家重点工程配套轴承产品。
到2020年底,中国高速铁路的运营里程已达3.5万里,占世界铁路运营里程的三分之二,意味着全球绝大部分的铁路运营里程路线全都在中国,可遗憾的是,高铁运转的关键“核心”——轴承,却不是中国自主研发的,高铁轴承几乎都是依靠进口。
需要提醒的是,轴承在高速铁路发展中是必不可少的一部分,轴承质量的好坏将直接影响机械装备的性能及质量。尽管中国重点发展高速铁路,采用联合设计生产的思路,逐渐掌握及拥有了自主知识产权,但并不意味着中国高速铁路完全都是自主研发,有些高速铁路的零部件仍然需要通过进口来实现组装。之所以中国高速铁路轴承之前使用的全是进口轴承,主要是是因为进口轴承加工更为精细,重要的是能够提升高铁的使用时间。
高铁轴承不同于其他机械零件,高端轴承对于材料、加工工艺和经验的要求特别苛刻,因为这些指标决定了轴承今后的可靠性和寿命。比如两个钢环间套着钢珠的轴承——深沟球轴承,国外产品的可靠性在98%以上,实际寿命为计算寿命的8倍到30倍,而国产轴承可靠性仅为96%,实际寿命为计算寿命的3到5倍,因此,我国的大飞机C919、运20和高铁几乎采用进口轴承。
尽管高铁轴承是一个小部件,但却是牵一发而动全身。轴承主要分为滚动轴承和滑动轴承两类,而高铁所用的滚动轴承一般分为P0、P2、P4、P5和P6五个等级,轴承精度随着等级升高。比如像高端数控机床的主轴采用的是P5、P6等级,而航空、高铁等高科技领域采用的则是P4等级。在近十年内,我国高铁所用的高端轴承主要是从日本SKF、NTN、德国FAG等公司引进。
根据研究发现,进口高端轴承中,最重要的关键是——“高性能的材料”和“高质量的加工”。而制作高铁轴承的材料就是素有“钢中之王”称号的轴承钢,它是高铁冶炼中要求最严格的钢种之一。如何锻造出“高纯净度”和“高均匀性”的轴承钢,将钢中含氧量控制在最低水平,一直是中国钢铁企业面临的技术难题。
由于高铁轴承制造涉及学科门类众多,欧美发达国家由于掌握了超长寿命钢技术、细质化热处理技术和先进的密封润滑技术等,才得以生产出高质量的轴承,这也导致国内外高铁轴承在精度、轴承振动、寿命和可靠性上仍存在一定的差距。
实话实说,中国属于制造业大国,但仍然算不上制造强国,尤其在产业结构、研发能力、技术水平上都与世界高等轴承水平存在较大的差距。因此,经过中国技术人员的多年努攻坚克难,已逐渐攻克了许多重要的技术难点。让我国成为了轴承销售额以及产量全球第三的轴承生产大国。
据了解,研发制造高铁轴承是一项极为复杂的工作。我国需要攻克的最基础的两大难关:一是轴承钢的基础研究。由于先进的轴承钢技术的标准并未贯彻落实、冶炼技术与装备的不协调、加上轴承钢质量的监督不严,最终导致轴承的质量不过关,使得使用寿命达不到标准。二是国内缺乏对高端轴承专用钢材的研发力度,因此,与全球先进水平存在极大差距。
洛轴成功研制出高铁轴承,研发质量与国外进口的轴承几乎旗鼓相当。现如今,中国的高铁上都已经开始逐步使用自主生产的轴承进行替代,因此,我国在进口轴承上每年可以节省3.5亿元的费用。重要的是,彻底打破了欧盟国家在此领域的垄断。
轴承钢被称作高端稀土轴承钢。尽管我们能制造轴承钢,但主要是电渣轴承钢,其质量和纯度还有待提高,而国外采用的是真空脱气冶炼技术打造的超高纯轴承钢,是我们未来攻克目标。特别是在高性能的材料解决后,剩下就是进行高质量的加工。
二、攻克全集成4通道相控阵芯片
2020年,据中国工程院的消息,中国已经成功研制出CMOS毫米波全集成4通道相控阵芯片,并且还完成了芯片封装和测试。据院士刘韵洁表示,此次芯片的研发是由南京网络通讯与安全紫金山实验室公共完成,无疑对中国科技来说是一项重大的技术突破,意味着中国已经打破了美国对5G毫米波技术的垄断,未来不再受制于人。
值得一提的是,由我国研发的5G毫米波芯片的每通道成本只需20元,成本竟然只有美国芯片巨头高通的五分之一,而此前该芯片的每通道成本达到1000元。
据悉,中国在毫米波天线研发方面也有了新突破,已经封装集成1024通道天线单元的毫米波大规模有源天线阵列,此次新芯片与天线的成功将有可能在2022年时大规模投入商用,由此助力5G系统的建成。
此次5G技术的突破,相当于“盾构机”级别的重大技术突破,对于中国未来5G、6G技术都有巨大的重要意义。事实上,中国若正式进入5G时代,毫米波是绕不过去的硬技术。之前中国曾花费巨资投入进行研发,但效果都不理想,此次最终成功,真令人振奋。原本美国想依靠技术封锁打压,但是中国却越挫越勇,成功完成反狙击,打破了国外的垄断。
三、攻克中微子尖端科技
中国又一技术——中微子尖端技术获得重大突破,中国科学家打破美日技术垄断,进入了全球一流技术行列。在全球都在为即将到来的5G时代而做准备之时,中国国内的科学家们却在攻克更高效、更高端的通信技术——中微子的试验提上进程,这种通讯技术比5G技术更加高端,传输速度更快。中微子通信技术被证实,它的穿透力极强,不会被普通的物质所阻挡,并且是以直线形式传播的,在传播途中不会受到其它物质的影响也不会耗费太大的能量。它能够轻易地穿透一切物体,甚至是地球,假如用它来传输信息的话,即使是偏远地区也能够接收到稳定信号。
所谓中微子,是宇宙中最古老、数量最多的物质粒子,从宇宙诞生的大爆炸起就充斥在整个宇宙空间。太阳、地球、超新星、宇宙线、核反应堆,甚至人体都在不停地产生中微子,每秒钟都有亿万个中微子穿过我们的身体,但始终无法察觉,它几乎不与任何东西发生反应,甚至可以轻松穿过整个地球。
科学家通过对太阳中微子和大气中微子的研究,科学家发现,中微子有一个神奇的特性,能够在飞行中从一种类型转变成另一种,即“中微子振荡”由此,这两位中微子实验的科学家被授予2015年诺贝尔物理学奖。
中国的大亚湾和岭澳核电站共有6个反应堆,总功率位居全球前列,每秒钟产生的中微子多达35万亿亿个,同时附近有山,非常适合建地下实验室探测中微子。早在2003年,中国科学家利用这一得天独厚的条件提出了大亚湾反应堆中微子实验方案,首次提出了多模块探测器的方法,设计了3个实验站和8个中微子探测器。
中微子一旦被正式投入到通信领域之后,无疑能够带来巨大的价值,为找到它,科学家们花费了20年的时间,而再将它正式运用到各领域中又耗费了50年的时间,相当于世界科学家花了70年才将它正式运用。现如今,这项技术只被美日两国掌握,而且两国在技术的保密性上做得极高,毕竟属于世界尖端科技, 因此,世界上其他国家暂时还未拥有这一项技术。
中微子刚被发现之时,巧遇二战当时科学家由于缺乏条件继续研发,因此放弃。20年之后,更多的科学家们研究继续深,最终才发现原来真的存在中微子。中微子在本质上和电子相同,但有一些细微的差别,因为中微子的质量更轻,不到电子的万分之一,且没有正负极,它是中性的,不存在和其他的同类相吸引或者相互排斥,在穿透地球的过程中不容易偏离轨道。没有想到的是,这项被美日两国绝对垄断的最尖端技术,竟然被中国科学家给突破了。
中国科学家们在江门地区的地洞中制造出一个巨型玻璃球,其体积比美日的还要大很多,但最终具体作用并未被透露。一旦这一设备完全建成,中微子技术研究及普及,势必能带动国内各行各业的发展,甚至能带动个落后地区的发展,同时也让中国打破美日垄断,在国际上真正拥有话语权。
目前,中国在中微子探索领域处于世界第一方阵。我国科学家主导的大亚湾中微子实验曾经于2012年发现了第三种全新的中微子振荡模式,完善了对三类中微子相互转变的理解,也因此荣膺2015国际基础科学突破奖、及2016年国家自然科学一等奖。
江门中微子实验,是继大亚湾反应堆中微子实验之后由中国主持的第二个大型中微子实验。实验站将建在地下700米深处,实验计划2014年底开始建设,2019年底建成,计划2020年投入运行并开始物理取数,运行至少20年。实验建造的中微子探测器将是世界上能量精度最高、规模最大的液体闪烁体探测器。这一实验标志着我国中微子实验研究从起步到跨越的转变。
意大利国家核科学研究所的资深研究员吉尔切诺·拉努奇表示,在世界几个最大规模的中微子实验项目中,江门中微子实验有望首次测定中微子质量顺序,对三类中微子振荡参数的完备性测量也将达到前所未有的1%的精度。
值得点赞的是,其他国家用了70年才完成的事情,一直对外保密禁止公开的技术,竟然被中国科学家完全攻克。
四、攻克空气分离压缩机
空气分离压缩机,属于长期被国外发达国家垄断的核心装备,我国经过攻坚克难已完全掌握了制造技术。简称空分机的压缩机在煤化工生产的关键设备当中属于关键性的心脏位置,通俗一点地讲,空分机就是制氧机,它把空气中的氧气分离出来。如果用煤生产1吨的合成燃料,需要0.3吨到1吨的氧气。我国自主生产的10万等级空分机每小时能压缩50万立方米的空气,分离出10万立方米的氧气,1小时生产的氧气就可以充满14个“水立方”。我国对此类空分机的需求量已超百台。即使像设备中的一个小叶片就价值3万元。
之前中国只能生产5万等级的空分机,10万等级空分机制造技术,全世界只有德国能够生产。因此,中国能够生产出了国产高等级空分机,无疑是打破了国外的垄断。
我国之前的煤制油项目一共有9个,每年能生产出2000万吨煤制油品,未来的目标则是1亿吨。中国每年都从国外进口大量石油,据统计,我国石油对外依赖度一度高达66%,尽管我们建立了多个大型战略石油储备基地,但受多种因素的限制,储备基地只能集中在东部沿海地区,因此储备安全问题是成为重中之重。所以,研发出的空分机属于国之重器,能够把蕴藏的黑色煤炭变成可以使用的燃油,间接解决了石油安全问题。
五、攻克高压大排量氢压机技术
2021年5月6日,记者获悉,成都现代工业港企业四川金星清洁能源装备股份有限公司(简称“金星股份”)获得了四川省重大技术装备产品首台套认定书——其研发的“JXG-Ⅱ 45MPa隔膜式氢气压缩机”被四川省经济和信息化委员会、四川省财政厅联合认定为2020年度四川省重大技术装备国内首台(套)产品。据介绍,这款隔膜式氢气压缩机成为西南首座加氢站使用的产品。
金星股份正在力争实现氢压机中国市场占有率第一。公司开发出‘JXG-Ⅱ 45MPa隔膜式氢气压缩机’并实现燃料电池加氢站配套示范应用。值得一提的是,高压大排量氢压机一直是被国外所垄断,而中国金星股份研发的加氢站设备,尤其是在大排量、易损件寿命高等方面,与世界高端设备性能相比较,优势十分明显,且拥有21项专利技术、六大技术特点,能够有效保障设备的运行性能。继45MPa氢压机通过四川省重大技术装备首台套认定后,金星股份联合清华大学承接四川省氢能源与智能汽车重大科技专项——90MPa氢气隔膜式压缩机的研发也取得新进展,顺利进入样机性能测试阶段。
对加氢站来说,90MPa氢压机比45MPa氢压机提升压力更高,应用场景更加广泛。氢压机不仅可为氢燃料客车、物流车进行充装,还可以为乘用车进行充装。按目前技术,采用90MPa氢压机进行压缩后,为乘用车一次充装氢气可达5.6kg,充装时间仅为3-5分钟,行驶里程超过850公里。其研发90MPa氢压机已完成设计阶段,现正在厂内调试验证,计划于今年底前投入市场。无疑中国公司再一次解决了‘卡脖子’工程,自主研发的空气压缩机将替代进口产品。
值得一提的是,中国的氢压机2020年外贸订单已突破1亿元,成功签订坦桑尼亚CNG压缩机加气站项目合同。2020年克服疫情影响,又开拓印度、伊朗、俄罗斯、缅甸等国家市场。
六、攻克稀土提纯精炼技术
稀土是十分重要的战略资源,尤其在太阳能面板、电动汽车电池和智能手机等大量高科技产品中具有不可替代的作用,拥有“工业味精”的称号。中国曾占有世界储量71.1%的稀土资源,但由于稀土高度提纯的核心技术一直掌握在美日本手里,中国之前只能将稀土原料以非常低的价格出口,然后再高价从美日手上买回提纯后可使用的稀土。另外过度开采稀土,让环境资源遭到破坏。
中国作为世界工厂,中国是稀土精炼品的最大消耗国,同时也是稀土原矿的第一出口大国。为什么?因为我们没有掌握稀土精炼技术,如果限制稀土原矿出口,到头来,我们向国外进口附加值更高的稀土精炼品时,价格会更高。据统计,中国每年大约7成以上的稀土出口到日本。事实上,日本在20余年里总共申请2000多项稀土专利,企图趁中国还未反应过来,垄断稀土技术,尤其是稀土提纯技术被其严密封锁。
中国中科院海西研究院稀土材料研究所曾经正式宣布,中国已经成功分离出离子型稀土矿,意味着中国在世界上掌握了难度极大高纯度稀土提纯技术。中国源源不断向美日提供稀土原料的日子将成为历史,因为高纯度稀土提纯技术让中国拿回稀土的定价权。中国最终在稀土提纯领域取得重大突破,一举终结日本20年的垄断。
所谓离子型,就是稀土离子以离子形式吸附在矿物上的,比如高岭土,蒙脱,大多像土,含量在0.3~0.05%左右,可用电解质淋洗出来。江西广东的就是离子型的,且以重稀土为主,价值高储量少比北方的轻稀土更宝贵。
七、攻克永磁推进电机
中国首台完全自主知识产权的永磁推进电机动车艇试成功。 中船重工官方之前曾经宣布,中国首台舰用稀土永磁推进电机动车成功。标志着中国终结了在该领域落后了30年的历史。
从1986年德国人开发出第一款稀土永磁电动机以来,西方发达国家的潜艇全部从噪音大的励磁电机更换为噪音小的永磁电机。中国研发出稀土永磁电动机后,中国海军现有的常规潜艇、核潜艇都将会更换新的稀土永磁电动机。将成为大洋里安静的“武者“。
稀土永磁电机是70年代出现的一种新型永磁电机,由于稀土永磁体的高磁能积和高矫顽力(特别是高内禀矫顽力),让稀土永磁电机具有体积小、重量轻、效率高、特性好等一系列优点。
由于稀土永磁材料的磁性能优异,特别是经过充磁后不再需要外加能量就能建立很强的永久磁场,用来替代传统电机的电励磁场所制成的稀土永磁电机不仅效率高,且结构简单、运行可靠,还能够做到体积小、重量轻。既可达到传统电励磁电机所无法比拟的高性能(如特高效、特高速、特高响应速度),又可以制成能满足特定运行要求的特种电机,如电梯曳引电机、汽车专用电机等。
稀土永磁电机与电力电子技术和微机控制技术相结合,使得电机及传动系统的性能提高到一个崭新的水平。从而提高所配套的技术装备的性能和水平,是电机行业调整产业结构的重要发展方向。
稀土永磁电机的应用范围十分广泛,几乎遍及航空、航天、国防、装备制造、工农业生产和日常生活的各个领域。它包括永磁同步电动机、永磁发电机、直流电动机、无刷直流电动机、交流永磁伺服电动机、永磁直线电机、特种永磁电机及相关的控制系统,几乎覆盖了整个电机行业。
稀土永磁电机的工作原理与电励磁同步电机相同,其区别在于:前者是以永磁体替代励磁绕组进行励磁。当永磁电机的三相定子绕组(各相差120°电角度)通入频率为f的三相交流电后,将产生一个以同步转速推移的旋转磁场。稳态情况下,主极磁场随着旋转磁场同步转动,因此转子转速亦是同步转速,定子旋转磁场恒与永磁体建立的主极磁场保持相对静止,它们之间相互作用并产生电磁转矩,驱动电机旋转并进行能量转换。
八、攻克LNG核心技术
中国海油今年2月5日曾经宣布,在“十三五”期间,其对液化天然气(LNG)核心技术持续迭代优化,成果转化不断创新升级,在全容储罐系列、接收站全生命周期数字化等关键技术,接收站罐内泵、气化器、罐顶起重机等关键设备方面,突破了国外的技术壁垒,形成了我国自主LNG核心技术体系。
中国海油五年来,其自主研发的LNG全容储罐系列技术,规模从3万方起步到目前已达27万方。尤其是2018年11月国内首座采用自主技术设计和建造的16万方LNG全容储罐在天津LNG成功投用,“CGTank®”自有品牌享誉国内;无论从项目设计、建设、投产、保运到生产运营的LNG接收站全生命周期数字化技术已逐步形成,并且首创接收站四维演化分析技术,搭建“桌面上的数字LNG接收站”,荣获第18届世界LNG峰会唯一的技术类大奖。
中国海油累计参与设计建造37座大型LNG储罐(含在建),遍布东南沿海、辐射内陆,涉及项目总投资额达51.3亿元。其中自主技术首个工程化应用项目天津LNG一期的2座LNG储罐已安全运营6年。同时,大型储罐技术持续优化升级,2016年以来多次在与法国、英国、韩国等多家国际LNG行业知名工程公司和储罐技术公司的竞标中胜出,中标多个大型LNG储罐项目。近年来,应用中国海油自主技术的福建、天津、上海、江苏、漳州、龙口等项目的16万方、20万方、22万方大型储罐先后开工建设,27万方储罐技术已经通过行业鉴定,具备工程化条件,知识产权收益超5亿元。
值得一提的是,LNG需在-162℃低温中储存,无疑对于储罐结构和技术提出了极为苛刻的要求,之前大型LNG全容储罐核心技术仅掌握在少数几个发达国家公司手上。中国海油已成为亚洲首家既全面掌握大型储罐核心技术,同时又具备相应设计、采办、施工总承包建设能力的能源公司,使单个储罐建造成本较以往降低1/3、EPC(设计、采办、施工)总承包价格降低1/5左右。
中国海油自主研发的LNG接收站罐内泵、气化器、罐顶起重机等关键设备,实现国内接收站设备国产化率超过80%。以LNG气化器为例,通过联合研制成功掌握核心制造工艺和关键技术,国产气化器单台价格成本、维护费用节约30%以上,供货周期缩短半年以上。与此同时,中国海油承担的EPC工程合同额总计达210亿元,技术服务和支持类效益超过40亿元。截至目前,除去国外承包商承揽的项目,全国LNG储罐中采用中国海油核心技术占比已达50%。
中国海油已成长为国内最大的进口LNG运营商。“十三五”期间,中国海油LNG国际贸易、LNG接收站、天然气电厂、车船加气等全产业链建设全面提速,五年累计引进国外LNG超过1.2亿吨,是“十二五”的2倍,占全国同期进口量近50%。2020年天然气供应市场量在全国占比提高到18%。
九、攻克单晶叶片核心技术
单方向晶体和单晶叶片,单晶叶片物理性质上强度更高。由于单晶叶片消除了全部晶界,因此,不必加入晶界强化元素,使合金的初熔温度相对升高,主要用于发动机中温度最高的几级涡轮,属于“核心”中的“核心”材料。涡轮机中的温度高低直接影响着发动机的推力大小。
中航工业南方在航空发动机复杂型腔单晶叶片核心技术上曾经获得重大进展,并通过装机前评审,一举突破某系列航空发动机无自主研制单晶叶片的被动局面。
压气机和涡轮的传统制造工艺是将叶片以榫头、榫槽锁紧的方式连接在叶盘上,而西方先进发动机已开始采用整体叶盘。即用电子束焊接等方法将单晶空心精铸叶片固定在叶盘上,重量可比传统工艺制造的降低30%。整体叶盘的制造工艺有10多种,但是,除上述的美英3家航发巨头之外,世界上其它国家还未能应用于批量生产。
涡扇发动机的风扇远离燃烧室,热负荷低,但它的气动效率也被继续精进。比如通用F-119和罗·罗瑞达900发动机的风扇都采用了宽弦叶片,其加工方法是将钛合金毛坯用切削方法加工成两半叶片,用真空扩散焊成一整体空心叶身,最后超塑成极为复杂的曲面,无疑这是一种全新的加工工艺。
再比如美军F-22A隐身战机采用的F-119涡扇发动机,它的6级压气机、2级涡轮全部采用带空心单晶叶片的整体叶盘,3级风扇则全部采用宽弦叶片,因此,它的推重比达到10,即使在迎风面积较小的情况下,最大加力推力也能够超过15吨。因此,美军F-22A隐身战机能以1.7倍音速进行超音速巡航;而中俄的四代机歼20、T-50只能暂时采用第三代涡扇发动机,要等待第四代发动机研制成功,飞机才能真正完成研制。
叶片是航空发动机“肚子”里的重要“内脏”,也是涉及发动机安全性能的关键动部件(相对于静部件)。随着航机的升级换代,叶片也由过去的锻件、普通铸件叶片升级为技术性能更先进的单晶叶片、单晶空心叶片。
之前南方公司的这类叶片毛坯供给主要靠外购,复验及机加后合格率极低,一直是发动机增产的最大瓶颈。中航工业发动机2013年将其列为“涡轮叶片厂所联合技术攻关”项目。南方公司科研团队先后从叶片的尺寸要求、冶金工艺难点上寻求技术突破,开展了陶瓷型芯工艺、刚玉型壳工艺、单晶选晶及定向凝固工艺、单晶叶片再结晶控制、陶瓷芯定位技术等研究工作。经过大量试验,他们在陶瓷材质及配方、焙烧温度控制、浇铸工艺参数、拉晶速率、工艺路线调整、模具改进方面积累大量数据和经验,使得空心单晶叶片精铸技术日臻完善,其冶金质量、组织形态、化学成分及力学性能等均符合技术条件,并达到设计性能要求。经检测,首批毛坯合格率比外购毛坯提高40%。
十、攻克OLED屏幕技术
韩国三星手机屏幕技术一直保持全球业内顶尖的水准,国内很多手机几乎都使用的三星OLED屏幕。据了解,之前亮相的iphone12也在三星定下了5500万块三星的OLED屏幕。事实上,苹果手机对屏幕的要求极为苛刻,宁可采用价格高昂的OLED屏幕,也不愿意退而求其次降低条件。之所以选择三星的OLED屏幕,最重要的原因:长期以来,世界上只有三星电子旗下的显示器部门能够做到大规模供应,而全球其他屏幕供应商产能十分有限,或多或少面临着出货量的问题。根据统计,2016年,三星OLED屏幕的产能占据世界的97.7%。
令世界惊讶的是,根据国外媒体显示,中国的半导体显示技术公司京东方(BOE)将首次为iphone13供应OLED显示屏,且京东方之前还发布消息称,将首次为三星智能手机供应OLED显示屏。
京东方竟然力压三星为苹果公司供应OLED显示屏,并且还能让三星“心甘情愿”地采用它的屏幕,实属不易。京东方长期以来常年的研发经费比例就达到15%左右,因为自进入液晶显示行业以来,王东升曾说过,“真正好的产品不愁卖不出去。即使核心技术都被海外市场所掌握,中国还是要有自己的东西。”
正因为京东方多年的坚持,才得以“打破”了三星的技术垄断。跃居世界第一,年收入达1160亿。经过20多年的发展,BOE收获了产能、出货量全球第一的突出成绩,超越了三星成为全球第一大智能手机面板厂商。在2019年,京东方的年收入就达到1160亿元,相关专家预测2020年的营收高达1450亿元。
2021年初,京东也发布了2020年的业绩预告,预计全年实现归属于上市公司股东净利润48亿元-51亿元,同比增长150%以上。尤其在2020年突发的公共卫生事件之下,京东方还能实现逆势增长,可见京东方实力的强大。当然离不开OLED屏幕的贡献。
京东方之所以受到苹果公司的青睐,显然是因为京东方在OLED屏幕上取得的成绩。比如京东方研发的柔性OLED屏幕,在全球市场上几乎找不到相媲美的。无论是重量、薄度、自由度,都令人惊叹,特别是曲面屏和可折叠的智能手机搭载上柔性OLED屏幕成为最合适的选择。强大的竞争对手韩国三星也放下身段,宣布在2021年下半年推出的机型上使用京东方的OLED屏幕。
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核心:不是国家的只要垄断一律拆分企业。不管科技水平。1.首先,不管哪个地方,不管科技高超不高超,只要不是国家主导的公司或项目,只要是私人实现了垄断,法律...
马云垄断了哪些行业?
马云垄断了电子商务行业,旗下拥有淘宝、天猫、菜鸟网络等电商平台。此外,阿里巴巴掌握了大量云计算、物联网、支付等高新技术领域的控制权,形成了覆盖电商和科...
中国国有垄断企业有哪些?-懂得
在国内,电力烟草航运石油电信煤矿金融等行业是明显的垄断行业下面是中央企业名录都是在各行业的垄断者至少在各个行业中是出于领先地位中国核工业集...
美国司法部启动对哪些科技巨头的反垄断审查?
美国司法部正在对大型科技巨头进行广泛的反垄断审查,以确定这些公司是否存在非法扼杀竞争的行为。据报道,美国司法部将审查“主导互联网搜索、社交媒体和零售服...
马云马化腾李彦宏真的是在搞高科技吗?
马云马化腾李彦宏并不是真的在搞高科技,但他们的目的并不是为了发展高科技,而是为了筑防火墙,也就是说是为了阻止竞争对手的强大,从而达到自己的平稳发展或者...
现在哪些行业利润很高?-幸福里问答
1.科技行业:科技行业一直处于高速发展阶段,包括人工智能、云计算、大数据分析和物联网等领域。这些行业吸引了大量的投资和创新,具有很高的利润潜...
现在哪些行业利润很高?-幸福里问答
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