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西南鋁生產(chǎn)的各種直徑鋁合金鍛環(huán)

1. 多國(guó)紛登月球火星 航天鋁材喜迎新需（上）

2月13日，俄羅斯公布了與我國(guó)攜手打造月球科研站計(jì)劃。日前，雙方正在研究項(xiàng)目技術(shù)落實(shí)事宜。美國(guó)也在運(yùn)作類似的課題，進(jìn)展很快，不久美國(guó)月球基地即會(huì)亮相。2021年是人類征服火星圓夢(mèng)之年，自從人類太空探索開(kāi)始以來(lái)，火星一直是訪問(wèn)量最大的行星之一，美國(guó)的“水手四號(hào)”宇宙飛船早在1964年就發(fā)回了第一批火星表面照片。2021年2月初以來(lái)，3個(gè)國(guó)家（阿聯(lián)酋、中國(guó)、美國(guó)）的探測(cè)器欲登陸火星，阿聯(lián)酋的“希望號(hào)”探測(cè)器已于2月19日進(jìn)入環(huán)火星軌道，創(chuàng)造了歷史；就在第2天，中國(guó)的“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器緊隨其后進(jìn)行了相同的操作，將于5月份著陸火星。

中國(guó)、美國(guó)、俄羅斯、歐盟、日本、印度、阿聯(lián)酋等國(guó)都已向月球、火星發(fā)射過(guò)或準(zhǔn)備向它們發(fā)射探測(cè)器，為航天鋁材提供了新的需求陣地，高端鋁材及鋁基復(fù)合材料在航天器裝備及發(fā)射火箭系統(tǒng)制造中占有極為重要的地位，是一類不可或缺的材料。目前，我國(guó)有多家企業(yè)都能批量制備各種航天鋁材，在火箭用材的凈質(zhì)量中，鋁材占94%以上，在航天器結(jié)構(gòu)用材的凈質(zhì)量中，鋁材及鋁基復(fù)合材料也占到約75%。

鋁材：航天器發(fā)射火箭和結(jié)構(gòu)零部件的頂梁柱

航天鋁材大體可為兩部分：一是發(fā)射火箭用，二是航天器本身零部件結(jié)構(gòu)用。從航天事業(yè)一開(kāi)始，鋁材及鋁基復(fù)合材料就與航天工業(yè)結(jié)下了不解之緣，不僅獲得了廣泛的應(yīng)用，更是不可或缺的關(guān)鍵材料，雖不能說(shuō)，沒(méi)有鋁就沒(méi)有今天這樣興旺發(fā)達(dá)的航天事業(yè)，但可以毫不夸張地說(shuō)，沒(méi)有鋁合金，像今天這樣驚天動(dòng)地的航天事業(yè)至少要延后二三十年。

在航天器與火箭上用的鋁合金主要有7078型、2024型、Al-Li合金等；火箭發(fā)射用的液氫槽、液氧槽、控制裝置、加固-連接環(huán)等均是用這類合金材料打造的。

長(zhǎng)五奔太空 鋁材建殊功

2016年11月3日20時(shí)43分，中國(guó)最大推力新一代運(yùn)載火箭長(zhǎng)征五號(hào)從中國(guó)海南省文昌航天發(fā)射場(chǎng)轟然發(fā)射升天，約30分鐘后進(jìn)入預(yù)定軌道，長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭首次發(fā)射任務(wù)圓滿成功。這一聲劃破長(zhǎng)空的驚天巨響震驚了整個(gè)地球，標(biāo)志著中國(guó)跨過(guò)了航天強(qiáng)國(guó)門檻，進(jìn)入了世界航天強(qiáng)國(guó)俱樂(lè)部。

長(zhǎng)征五號(hào)火箭是個(gè)貨真價(jià)實(shí)的大塊頭，是個(gè)名副其實(shí)的“胖五”，起飛質(zhì)量約870噸，配12顆“大心臟”——發(fā)動(dòng)機(jī)，起飛推力約10.56MN（1078噸力）；低軌道（近軌道）運(yùn)載能力25噸，高（地球同步轉(zhuǎn)移）軌道運(yùn)載能力14噸級(jí)，越過(guò)了國(guó)際上大型運(yùn)載火箭近地軌道運(yùn)載能力20噸，高軌道10噸的“鴻溝”，可與美國(guó)的宇宙神5、德?tīng)査?、歐洲的阿里安等世界主力大型火箭比翼齊飛，完成了脫胎換骨的升級(jí)換代。

長(zhǎng)征五號(hào)火箭的起飛質(zhì)量870噸，其中液氫（-253℃）與液氧（-183℃）的質(zhì)量占90%，即這兩種燃料的質(zhì)量達(dá)783噸。據(jù)報(bào)道，長(zhǎng)征五號(hào)火箭的研制歷時(shí)10載，突破了以12項(xiàng)重大關(guān)鍵技術(shù)為代表的247項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，其中有多項(xiàng)是關(guān)于鋁合金材料的。在關(guān)鍵技術(shù)中，新技術(shù)比例幾乎占100%，核心技術(shù)全部擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)征火箭的升級(jí)換代，使中國(guó)一躍進(jìn)入航天強(qiáng)國(guó)行列，也為中國(guó)成為鋁加工強(qiáng)國(guó)邁出了堅(jiān)實(shí)的一大步。

長(zhǎng)征五號(hào)火箭各大部件是用什么材料制造的未見(jiàn)媒體報(bào)道，但是可以肯定的是，在結(jié)構(gòu)材料中鋁合金是主流，因?yàn)樾炯?jí)火箭巨大的液氫液氧貯箱，4個(gè)助推器的液氧、煤油貯箱都應(yīng)是用鋁合金制的，只有鋁合金才能在這種極為嚴(yán)峻的條件下工作：一是鋁材的密度小、質(zhì)輕，為鋼密度的30%左右；低溫性能極佳，沒(méi)有低溫脆性，鋁合金的強(qiáng)度與延展性均隨著溫度的降低而同步上升，成為一類絕好的低溫結(jié)構(gòu)材料，是很難替代的航空航天材料；可加工與可成形性能好，可焊接性能好，尤其是摩擦攪拌焊（FSW）性能，美國(guó)大型火箭低溫燃料鋁合金貯箱就是摩擦攪拌焊的。

長(zhǎng)征五號(hào)大型火箭的液氫與液氧貯箱是用什么鋁合金焊接的，雖未見(jiàn)媒體報(bào)道，但國(guó)外發(fā)射大型火箭用的液氫、液氧貯箱無(wú)論是美國(guó)，還是日本和歐洲的，都是用2219合金焊接的，所以筆者認(rèn)為，長(zhǎng)征五號(hào)低溫燃料與助燃液氧貯箱也應(yīng)是用2219型鋁合金厚板（＞6mm～≤10mm）焊的，板材應(yīng)是中國(guó)鋁業(yè)集團(tuán)所屬工廠生產(chǎn)的，它們有生產(chǎn)航空鋁材60年的技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)，并通過(guò)了航空航天部門的認(rèn)證。此外，2015年，無(wú)錫市某公司鍛造的航天配套環(huán)件即是用的2219合金，其外徑達(dá)8.7米、內(nèi)徑為8.32米。

Al﹣Li系合金

美國(guó)除用2219合金制造的低溫燃料箱與航天器結(jié)構(gòu)外，還用2050鋁-鋰合金打造這類設(shè)備。用2050合金厚板制造的航天構(gòu)件有貨艙頭（bulkhead）、錐體（cone）、筒體（barrel），用的都是厚板。

7050合金及2050合金厚板的拉伸性能，原文用的英制。未予換算，以免失真。表中的1bs/in3=磅/in3，Msi=百萬(wàn)磅/英寸2，Gage=厚度，ksi=千磅/英寸2，%Tot=%總計(jì)，UTSL=縱向抗拉強(qiáng)度，UTSLT=長(zhǎng)橫向抗拉強(qiáng)度，UTSST=短橫向抗拉強(qiáng)度；YS=屈服強(qiáng)度，el=伸長(zhǎng)率。

Weldalite  AI-Li合金家族發(fā)展簡(jiǎn)史，該系合金是肯聯(lián)鋁業(yè)在法國(guó)的軋制廠與在加拿大的研究中心研發(fā)的，歷時(shí)7～10年，原來(lái)主要是為A380飛機(jī)開(kāi)發(fā)的，它們共有5類合金：2195、2196、2098、2198、2050，但2050合金是美國(guó)鋁業(yè)公司研發(fā)的，它們各自的特點(diǎn)分別為：

2195合金：Al-4.0 Cu-1.0 Li-0.4 Mg-0.4 Ag-0.1 Zr，是第一個(gè)獲得成功商業(yè)應(yīng)用的AI-Li合金，用于制造航天器低溫燃料槽；

2196合金：Al-2.8 Cu-1.6 Li-0.4 Mg-0.4 Ag-0.1 Zr，密度低，強(qiáng)度高，斷裂韌性高，原是為哈勃望遠(yuǎn)鏡（Hubble）太陽(yáng)能板邊框開(kāi)發(fā)的，商業(yè)飛機(jī)擠壓材；

2098合金：Al-3.5 cu-1.1 Li-0.4 Mg-0.4 Ag-0.1 Zr，原是為HSCT機(jī)身研發(fā)，以及用于制造F16戰(zhàn)機(jī)的耐疲勞抗力機(jī)身和制造空間結(jié)構(gòu)件。

2198合金：AI-3.2 Cu-0.9 Li-0.4 Mg-0.4 Ag-0.1 Zr，用于制造商業(yè)飛行器。

2050合金：AI-3.5 Cu-1.0 Li-0.4 Mg-0.4 Ag-0.4 Mn-0.1 Zr，用于加工厚板，以取代7050-T7451型制造商業(yè)飛行器和登陸車。2050合金的Cu+Mn含量比2195合金的低，以降低淬火敏感性，而仍有相等的力學(xué)性能。

2. 多國(guó)紛登月球火星 航天鋁材喜迎新需（中）

中國(guó)航天鋁材躋身世界強(qiáng)國(guó)之列

隨著中國(guó)躋身世界航天大國(guó)和強(qiáng)國(guó)之列，航天產(chǎn)業(yè)所需的鋁材、鋁基復(fù)合材料、鋁制零部件等（除個(gè)別零部件外），已全部能自給，并且有些還是世界首創(chuàng)，居世界領(lǐng)先水平，如火箭系統(tǒng)的直徑10m整體鋁合金環(huán)件、大直徑噴射沉積AI-Li合金錠及其擠壓鍛坯等。

10米級(jí)鋁合金鍛環(huán)

直徑10m級(jí)大鍛環(huán)中國(guó)造

2003年以來(lái)，隨著我國(guó)航天事業(yè)的飛速發(fā)展，大推力火箭和宇航器所需的鋁合金鍛環(huán)直徑在不斷加大，急需直徑達(dá)5m及5m以上的鍛環(huán)，而且除航天領(lǐng)域外，在中遠(yuǎn)程戰(zhàn)略導(dǎo)彈及艦載火炮等兵器領(lǐng)域也同樣需要大直徑鋁合金鍛環(huán)。此前，由于設(shè)備能力所限，東北輕合金有限責(zé)任公司（簡(jiǎn)稱“東輕公司”）只能生產(chǎn)最大直徑2.9m的鍛環(huán)，而且生產(chǎn)工藝落后、投料比大、成品率較低，已無(wú)法滿足我國(guó)航天事業(yè)發(fā)展的需要。作為中國(guó)的鋁鎂合金加工基地，東輕公司審時(shí)度勢(shì)，決定自主研發(fā)環(huán)軋生產(chǎn)線。2004年，東輕公司把環(huán)軋生產(chǎn)線列入了當(dāng)年的重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目之一，并于2005年6月開(kāi)始設(shè)備的制造工作。2006年3月，環(huán)軋生產(chǎn)線安裝工作全部結(jié)束。2006年6月，中國(guó)航天一院的領(lǐng)導(dǎo)就東輕公司參與研制“嫦娥工程”所需的超大直徑鋁合金鍛環(huán)進(jìn)展情況到東輕公司調(diào)研，并對(duì)東輕公司的設(shè)計(jì)方案和一系列工作給予了充分肯定。2006年9月12日，東輕公司一次試車成功，軋制出了直徑達(dá)4m的鋁合金鍛環(huán)，不僅環(huán)軋機(jī)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，而且淬火爐的最大溫差只有±29℃，全面達(dá)到了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

2006年12月30日，在東輕公司自行設(shè)計(jì)制造具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的環(huán)軋生產(chǎn)線上，生產(chǎn)出了當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)最大的鋁合金鍛環(huán)，該鍛環(huán)直徑達(dá)5.15m、寬340mm、厚100mm，該公司成為中國(guó)火箭鍛環(huán)的開(kāi)拓者。

2014年12月，無(wú)錫市派克重型鑄鍛有限公司也成功軋制出了國(guó)內(nèi)最大2219鋁合金環(huán)鍛件。該鍛件外徑8.7米，內(nèi)徑8.32米，高0.35米，是目前國(guó)內(nèi)最大2219鋁合金環(huán)鍛件，它的問(wèn)世，突破了國(guó)內(nèi)2219鋁合金環(huán)件數(shù)控碾環(huán)成形的多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平。

大型環(huán)鍛件可廣泛用于風(fēng)力發(fā)電、石油化工、礦山機(jī)械、能源電站、航空航天、核電燃機(jī)等領(lǐng)城。而派克鍛造的這塊國(guó)內(nèi)目前最大2219鋁合金環(huán)鍛件是某型號(hào)火箭配套的關(guān)鍵構(gòu)件。該環(huán)件的研制成功，推動(dòng)這家民營(yíng)高科技企業(yè)成功轉(zhuǎn)型，跨入航天配套領(lǐng)城。

據(jù)悉，該鋁合金環(huán)件涉及多個(gè)領(lǐng)城和多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。后來(lái)該公司繼續(xù)開(kāi)展了環(huán)件熱處理、應(yīng)力消除、整體機(jī)械加工等工藝研究，以確保零件的形狀及性能滿足產(chǎn)品的技術(shù)要求和使用要求。

2015年8月初，廣西南南鋁加工有限公司的“大推力火箭用超大規(guī)格鋁合金鍛坯的開(kāi)發(fā)”項(xiàng)目通過(guò)了廣西壯族自治區(qū)工信委的鑒定驗(yàn)收，滿足大規(guī)格鋁合金整體環(huán)的生產(chǎn)，這是我國(guó)“十三五”時(shí)期重點(diǎn)發(fā)展的重型火箭國(guó)家重大工程項(xiàng)目所需的關(guān)鍵材料。

南南鋁公司通過(guò)引進(jìn)吸收和再創(chuàng)新，建成了目前世界上最先進(jìn)的硬鋁合金熔鑄生產(chǎn)線，研究開(kāi)發(fā)了熔體聯(lián)動(dòng)精煉、除氣、過(guò)濾和鑄錠多級(jí)均勻化熱處理等技術(shù)，解決了熔體高潔凈化、高性能超大規(guī)格鑄錠半連續(xù)鑄造成形和組織均勻性控制等重大技術(shù)難題，生產(chǎn)了直徑1320mm、質(zhì)量超過(guò)20t的超大規(guī)格硬鋁合金鑄錠，并與航天應(yīng)用單位合作，在世界范圍內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)直徑≥8500mm鋁合金整體環(huán)的制造。

廣西壯族自治區(qū)工信委組織了由航天設(shè)計(jì)和應(yīng)用單位組成的驗(yàn)收專家組對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行鑒定驗(yàn)收，專家組認(rèn)為該項(xiàng)目完成了任務(wù)書提出的各項(xiàng)指標(biāo)，整體技術(shù)達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際先進(jìn)水平，一致同意通過(guò)鑒定驗(yàn)收。

2014年4月10日11點(diǎn)39分，隨著軋環(huán)機(jī)緩緩?fù)Ｖ罐D(zhuǎn)動(dòng)，中鋁西南鋁與天津特鋼精鍛有限公司合作研發(fā)的首件新型運(yùn)載火箭用9m級(jí)超大型鋁合金整體環(huán)件研制成功。這是目前世界范圍內(nèi)最大級(jí)別的鋁合金整體環(huán)件。

研制出9m級(jí)超大鋁合金整體環(huán)件，是中鋁公司自成功開(kāi)發(fā)出5m級(jí)環(huán)件軋制工藝技術(shù)，結(jié)束我國(guó)不能生產(chǎn)大規(guī)格鋁合金巨型環(huán)件歷史以來(lái)，在航天新材料領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)的又一歷史性突破！

近年來(lái)，隨著國(guó)家重大機(jī)械裝備制造業(yè)的發(fā)展，對(duì)高性能大型環(huán)件提出了迫切需求，大型環(huán)件的制造能力已經(jīng)成為國(guó)家基礎(chǔ)制造能力的標(biāo)志和國(guó)防重要保障。2012年，中國(guó)航天科技集團(tuán)進(jìn)行材料調(diào)研時(shí)，提出了9m級(jí)超大型鋁合金環(huán)件需求。

超大型環(huán)件傳統(tǒng)制造工藝主要以鑄造成形和焊接成形為主，但這兩種工藝均無(wú)法滿足承受重載、高沖擊、超低溫等惡劣工作情況所需的性能要求，必須采用整體制造工藝。但此時(shí)9m級(jí)整體環(huán)件的研發(fā)技術(shù)在國(guó)內(nèi)依然一片空白，環(huán)件從5m級(jí)到9m級(jí)，技術(shù)跨度巨大。為滿足國(guó)家需求，占領(lǐng)行業(yè)制高點(diǎn)，2014年，中鋁集團(tuán)在西南鋁成立環(huán)件技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，預(yù)研工作正式啟動(dòng)。

要滿足環(huán)件設(shè)計(jì)要求，必須突破環(huán)件鑄錠熔鑄、軋制成型、熱處理、冷變形等多項(xiàng)關(guān)鍵核心技術(shù)難題，所有研制工作都要從頭做起。

滿足該整體環(huán)件對(duì)鑄錠坯料的要求是研發(fā)團(tuán)隊(duì)必須啃下的第一塊“硬骨頭”。2014年，研發(fā)團(tuán)隊(duì)開(kāi)始了超大合金鑄錠的攻關(guān)。短短3個(gè)月時(shí)間內(nèi)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)依靠自主創(chuàng)新，研制出配套鑄造工具，摸索出關(guān)鍵熔鑄技術(shù)和鑄造工藝，攻克了超大鑄錠成型難關(guān)，鑄造出滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求的直徑1350mm圓鑄錠，為后期研制工作的成功打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。此后半年間，西南鋁突破了鍛壓制坯和軋制成形兩大關(guān)鍵技術(shù)，成功軋制出尺寸完全滿足設(shè)計(jì)要求的鋁合金整體環(huán)件，環(huán)件表面光滑無(wú)缺陷，尺寸完全達(dá)標(biāo)，精度超出預(yù)期效果。

2016年8月25日，西南鋁成功軋制出重型運(yùn)載火箭用10m級(jí)整體鋁合金環(huán)件，再次刷新世界整體鋁合金環(huán)件紀(jì)錄。這意味著我國(guó)深空探測(cè)裝備硬件能力得到大幅提升，西南鋁再一次實(shí)現(xiàn)了在超大型整體環(huán)件研制技術(shù)上的重大突破。

近年來(lái)，西南鋁已為我國(guó)“長(zhǎng)征”系列火箭、“神舟”系列飛船、“嫦娥”系列探月衛(wèi)星、國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)、世界最大口徑射電望遠(yuǎn)鏡等國(guó)家重大工程提供了大量關(guān)鍵材料，為我國(guó)國(guó)防建設(shè)和航空航天事業(yè)發(fā)展作出了突出貢獻(xiàn)。

10米級(jí)鋁合金鍛環(huán)

據(jù)了解，10m級(jí)超大型鋁合金環(huán)件是連接重型運(yùn)載火箭貯箱的筒段、前后底與火箭的箱間段之間的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件，是我國(guó)重型運(yùn)載火箭研制能否取得新突破的關(guān)鍵材料，其制造技術(shù)是研制工作迫切需要突破的重大難題。

“重型運(yùn)載火箭箭體結(jié)構(gòu)為超大型薄壁結(jié)構(gòu)，具有幾何尺度大、結(jié)構(gòu)剛度低、形狀精度高、服役環(huán)境苛刻等難點(diǎn)，這就意味著作為關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件的整體環(huán)件制造過(guò)程面臨全新的技術(shù)挑戰(zhàn)。”西南鋁總經(jīng)理、黨委副書記黎勇介紹，相對(duì)于9m整體鋁合金環(huán)件，10m級(jí)整體鋁合金環(huán)件要承受的重載、高沖擊、超低溫更甚，隨著直徑的加大，研制難度更大。

中國(guó)目前在用的各類運(yùn)載火箭所需的鋁合金鍛環(huán)95%由西南鋁提供。西南鋁不斷刷新航天用鋁合金鍛環(huán)的產(chǎn)品規(guī)格、技術(shù)性能、國(guó)內(nèi)和國(guó)外紀(jì)錄，為中國(guó)航天事業(yè)發(fā)展提供了可靠的材料保障。

世界首塊噴射沉積AI-Li合金坯料

在豪然公司下線

鎮(zhèn)江豪然科技有限公司是中國(guó)首家采用沉積技術(shù)的公司，在全球首次用噴射沉積法制成AI-Li合金錠，河北宏潤(rùn)核裝備科技股份有限公司用此種錠第一次擠出了鍛造棒坯與管材，棒坯用于鍛造航天器鍛件，這在全球是首次。噴射沉積錠的組織和性能均優(yōu)于鑄錠冶金的，因而鍛件具有更加優(yōu)異的組織和性能。

鋁合金復(fù)合材料器件

在北斗系統(tǒng)成功應(yīng)用

2020年7月31日，中國(guó)北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建成暨開(kāi)通儀式在北京舉行。國(guó)家主席習(xí)近平出席儀式，宣布北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式開(kāi)通。這是中國(guó)第一個(gè)面向全球提供公共服務(wù)的重大空間基礎(chǔ)設(shè)施，標(biāo)志著北斗導(dǎo)航系統(tǒng)26年的研發(fā)過(guò)程結(jié)出碩果。

北斗導(dǎo)航系統(tǒng)工程自1994年啟動(dòng)，2000年完成北斗一號(hào)系統(tǒng)建設(shè)，2012年完成北斗二號(hào)系統(tǒng)建設(shè)。北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全面建成并開(kāi)通服務(wù)，標(biāo)志著工程“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略取得決戰(zhàn)決勝，使中國(guó)成為世界上第三個(gè)獨(dú)立擁有全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國(guó)家。

目前，太空中在軌的有俄羅斯格洛納斯全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的27顆衛(wèi)星、30余顆美國(guó)衛(wèi)星、20余顆歐洲衛(wèi)星，中國(guó)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)55顆衛(wèi)星的加入，大大提高了定位的準(zhǔn)確性，擴(kuò)大了覆蓋范圍，給全球用戶帶來(lái)巨大福利。使中國(guó)邁入全球衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)先隊(duì)伍。目前，北斗系統(tǒng)服務(wù)已覆蓋200多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，日服務(wù)達(dá)2億次，全世界一半以上國(guó)家都已開(kāi)始使用北斗系統(tǒng)。中國(guó)自主建設(shè)的北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)完成全球組網(wǎng)部署，標(biāo)志著中國(guó)作為主要空間力量又向前邁進(jìn)了一步，開(kāi)啟了和平利用外層空間、高質(zhì)量服務(wù)全球的新篇章。

中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)金屬研究所多種相關(guān)材料器件在北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中成功應(yīng)用，金屬基復(fù)合材料課題組研制的多個(gè)成分的系列鋁基復(fù)合材料，成功應(yīng)用于北斗衛(wèi)星的光學(xué)結(jié)構(gòu)及20余個(gè)北斗衛(wèi)星的電源模塊散熱載體。與傳統(tǒng)鋁、鈦合金相比，鋁基復(fù)合材料具有低膨脹、高熱導(dǎo)、高彈性模量和良好尺寸穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，可更好滿足激光系統(tǒng)等對(duì)結(jié)構(gòu)件的高精度和高可靠性要求；與鎢銅、鉬銅散熱材料相比，鋁基復(fù)合材料的低密度可使電源模塊散熱載體減重70%以上。上述鋁基復(fù)合材料對(duì)激光通信精度、衛(wèi)星輕量化設(shè)計(jì)等發(fā)揮了重要作用。

金屬所材料摩擦磨損與航天熱控服役課題組研制的長(zhǎng)壽命管式凱裝加熱器成功應(yīng)用于北斗MEO衛(wèi)星單組元肼推力器中，具有集中加熱、功率密度低、熱效率高和高溫絕緣性能好等優(yōu)點(diǎn)，且使用壽命長(zhǎng)，對(duì)保障推力器長(zhǎng)壽命安全可靠運(yùn)行起到關(guān)鍵作用。