40年，我們讓“行”從不便到速達(dá)

　　從冒著黑煙的柴油公交車到新能源環(huán)保公交車，從慢悠悠的綠皮火車到時(shí)速350公里的復(fù)興號，從對外引進(jìn)飛機(jī)到按照國際民航規(guī)章自行研制具有自主知識產(chǎn)權(quán)的大型噴氣式民用飛機(jī)C919……

　　改革開放40年，人們的出行交通工具發(fā)生了巨大變化。作為交通產(chǎn)業(yè)的上游，石化行業(yè)用優(yōu)質(zhì)的瀝青、不斷升級的油品、性能持續(xù)躍升的輪胎、一代又一代的新材料等產(chǎn)品，支撐道路和交通工具不斷升級，提升了人們的出行體驗(yàn)和出行效率。

　　讓C919展翅翱翔

　　“一代材料，一代飛機(jī)”是世界航空發(fā)展史的真實(shí)寫照。中國航空產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了從修理、引進(jìn)、仿制到改進(jìn)、改型和自行設(shè)計(jì)研制的發(fā)展歷程，用于制造航空產(chǎn)品的材料也經(jīng)歷了引進(jìn)、仿制、改進(jìn)、改型和自行研制的發(fā)展歷程。

　　1949年11月9日，原中央航空公司飛行員潘國定駕駛的康維爾240型XT-610號飛機(jī)作為帶隊(duì)飛機(jī)，從香港飛抵北京西苑機(jī)場，由毛澤東主席親筆題寫命名“北京”號，這成為新中國民航擁有的第一架飛機(jī)。此后，我國的民航飛機(jī)便主要以外購為主。

　　直到2017年5月5日，我國自主研制的C919大型客機(jī)在上海浦東國際機(jī)場首飛成功，使我國成為大型客機(jī)自主研制者。中國商飛北研中心結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)研究部高級工程師藍(lán)元沛表示，C919國產(chǎn)化率為50%，其研制實(shí)現(xiàn)了以第三代鋁鋰合金、復(fù)合材料為代表的先進(jìn)材料首次在國產(chǎn)民機(jī)上大規(guī)模應(yīng)用，重量總占比達(dá)到C919飛機(jī)結(jié)構(gòu)重量的26.2%。同時(shí)，C919采用先進(jìn)氣動布局、結(jié)構(gòu)材料和機(jī)載系統(tǒng)，設(shè)計(jì)性能比同類現(xiàn)役機(jī)型減阻5%，直接運(yùn)營成本降低10%。

　　據(jù)了解，C919上復(fù)合材料的應(yīng)用范圍從方向舵等次承力結(jié)構(gòu)到平尾等主承力結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了我國復(fù)合材料在民用飛機(jī)的主承力結(jié)構(gòu)、高溫區(qū)、增壓區(qū)上的首次使用，采用的主要是碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料。其中，C919中央翼復(fù)合材料后梁大開口補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)技術(shù)研究工作，由哈爾濱工業(yè)大學(xué)復(fù)合材料與結(jié)構(gòu)研究所赫曉東課題組承擔(dān)。大開口結(jié)構(gòu)部件均采用碳纖維復(fù)合材料，不僅達(dá)到了減重和提高產(chǎn)品重量的目的，還兼顧零件制造工藝性和部件的裝配工藝性。C919平尾部段所有成型工裝由廣聯(lián)航空工業(yè)股份有限公司承擔(dān)。C919復(fù)合材料機(jī)翼壁板剖面參數(shù)的選型試驗(yàn)研究和飛機(jī)尾翼復(fù)合材料夾層結(jié)構(gòu)連接選型試驗(yàn)研究，由同濟(jì)大學(xué)航空航天與力學(xué)學(xué)院復(fù)合材料與結(jié)構(gòu)研究所承擔(dān)。

　　2017年，中國復(fù)合材料制品總產(chǎn)量約為444萬噸。從總體上看，我國目前已定型生產(chǎn)的航空材料（含類別、牌號、品種與規(guī)格）及其相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，基本上能滿足第二代航空產(chǎn)品批生產(chǎn)的需求。針對第三代航空產(chǎn)品所需關(guān)鍵材料，如樹脂基復(fù)合材料、單晶與粉末高溫合金等，我國技術(shù)上已具備試用條件，但要轉(zhuǎn)化為在特定工況下使用的零部件，并體現(xiàn)出第三代航空產(chǎn)品的總體效能（技術(shù)與戰(zhàn)術(shù)性能、使用可靠性與壽命以及經(jīng)濟(jì)效益等）尚需做大量的工作。

　　讓汽車喝上清潔燃料

　　上世紀(jì)80年代，“自行車大軍”是城市道路上的一道風(fēng)景線。隨著經(jīng)濟(jì)社會不斷發(fā)展，上世紀(jì)90年代以后，摩托車成為市民出行的主要交通工具。再后來，出租車開始多起來，私家車逐漸進(jìn)入家庭，并成燎原之勢。期間，公交車作為最貼近百姓日常出行的交通工具，也經(jīng)歷了量與質(zhì)的大發(fā)展。

　　改革開放40年，無論交通工具如何發(fā)展變遷，石化行業(yè)一直承擔(dān)著為其提供“動力”的使命。這一使命因技術(shù)升級而花開朵朵。

　　建國初期，西方國家對我國施行經(jīng)濟(jì)封鎖，造成石油緊張。那時(shí)部分車輛采用燃煤方式進(jìn)行驅(qū)動，每輛車車身后方都加裝了煤氣發(fā)生爐。后來，隨著國際形勢變化，國內(nèi)油氣開采和油氣進(jìn)口力度加大，汽油和柴油成為了我國公交車及私家車的主要燃料，并延續(xù)至今。

　　圍繞汽柴油的生產(chǎn)，石化行業(yè)突破了系列關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)行了一系列產(chǎn)品升級。從1999年至今，我國先后完成了從無鉛汽柴油到國Ⅴ車用汽柴油質(zhì)量升級，用不到12年時(shí)間完成了從國Ⅱ到國Ⅴ的四代油品升級，目前國Ⅵ油品升級正在全面推進(jìn)。

　　中國石化加油站數(shù)量在2011年突破3萬座，成為全國最大的成品油營銷網(wǎng)絡(luò)。中國石化油品升級之路是我國石化行業(yè)油品升級歷程的一個(gè)縮影。為加快汽油無鉛化和清潔油品的生產(chǎn)，1999年，中國石化各企業(yè)全面停止含鉛汽油生產(chǎn)，所屬各加油站全面啟動無鉛清潔汽油，即高清潔汽油銷售。2000~2017年，中國石化累計(jì)投入3000多億元，用于油品質(zhì)量升級，用十幾年時(shí)間走完歐美二三十年的路。目前，中國石化已經(jīng)在京津冀及周邊地區(qū)“2+26”個(gè)城市區(qū)域內(nèi)煉廠率先完成了國Ⅵ柴油的質(zhì)量升級。2018年10月，中國石化出廠汽柴油全部達(dá)到國Ⅵ標(biāo)準(zhǔn)。

　　近些年，基于我國油氣資源并不豐富的現(xiàn)實(shí)，以及環(huán)保升級和打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)的需要，新能源汽車逐漸興起，替代燃料的發(fā)展也穩(wěn)步推進(jìn)，生物燃料和煤制油產(chǎn)量逐年提升。無論是甲醇燃料、乙醇燃料，還是LNG、CNG，各種替代燃料的發(fā)展正有序進(jìn)行。

　　讓公路鋪就"世界第一"

　　上世紀(jì)80年代，公路基本都是黃泥路、砂石路，“晴天一身土，雨天一身泥”是當(dāng)時(shí)人們出行的寫照。

　　改革開放以后，我國公路交通建設(shè)突飛猛進(jìn)。作為支撐國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要物資之一，修建高等級公路的重要基礎(chǔ)原料，我國道路瀝青產(chǎn)業(yè)也得到了迅猛發(fā)展。尤其是重交瀝青和改性瀝青實(shí)現(xiàn)了由無到有、由小到大、由少到多的質(zhì)的飛躍，為我國道路建設(shè)作出了巨大貢獻(xiàn)。截至2017年底，我國高速公路通車?yán)锍?3.65萬千米，居世界第一；全國農(nóng)村公路總里程超過400萬千米。公路建設(shè)的穩(wěn)步發(fā)展支撐瀝青需求不斷增加。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，2017年我國瀝青市場表觀消費(fèi)量約為3100多萬噸，其中，國產(chǎn)瀝青預(yù)計(jì)達(dá)2600多萬噸，進(jìn)口量約500萬噸。

　　改性瀝青是我國瀝青市場發(fā)展的方向，主要是在石油瀝青中摻入一定比例的改性劑，通過改變基質(zhì)瀝青延度、軟化點(diǎn)、針入度、抗老化能力等技術(shù)指標(biāo)，改善高速公路路面的溫度穩(wěn)定性、彈性恢復(fù)能力、抗車轍能力等性能。由于具有以上優(yōu)點(diǎn)，改性瀝青被廣泛用于高等級道路的中上面層鋪設(shè)。隨著公路建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，國內(nèi)瀝青需求大幅增長，石油瀝青增長迅速，而改性瀝青因能夠延長高速公路使用壽命，提高公路建設(shè)的性價(jià)比，其需求增長更是高于石油瀝青。

　　2018年，中國公路建設(shè)投資約1.92萬億元，高速公路建設(shè)總規(guī)模將高達(dá)2.6萬千米，瀝青的剛性需求保持較高水平。根據(jù)交通運(yùn)輸部修訂的國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃，未來，東部等發(fā)達(dá)省區(qū)新建公路近年來雖有所減少，投資重點(diǎn)向中西部地區(qū)和老少邊窮地區(qū)傾斜，尤其是西部地區(qū)將繼續(xù)是拉動公路投資的主要?jiǎng)恿?。但養(yǎng)護(hù)公路對瀝青的需求仍將保持較高增速。

　　讓汽車飛機(jī)"腳"下生風(fēng)

　　輪胎是汽車、飛機(jī)上最重要的組成部件之一，沒有橡膠輪胎就沒有現(xiàn)代汽車、飛機(jī)交通工具。改革開放40年來，中國輪胎工業(yè)歷經(jīng)擴(kuò)大開放、深化改革、轉(zhuǎn)軌變型、升級換代、動能轉(zhuǎn)換和創(chuàng)新發(fā)展，取得了舉世矚目的成就，成為世界最大的輪胎生產(chǎn)、消費(fèi)和出口國。

　　1978年，中國拉開了改革開放的大幕。當(dāng)年，中國橡膠工業(yè)總產(chǎn)值為75.41億元，耗膠約43.07萬噸，在世界沒有名次；主要橡膠產(chǎn)品——輪胎的總產(chǎn)能936萬條，子午化率為零，出口輪胎28.9萬條，但已基本建成比較完整的工業(yè)體系。1982年，第一條工業(yè)化的國產(chǎn)轎車子午胎下線，2008年中國子午胎產(chǎn)量達(dá)到2.63億條，子午化率為75%。2017年，中國輪胎產(chǎn)量達(dá)到6.53億條，約占全球產(chǎn)量1/3；預(yù)計(jì)2018年輪胎產(chǎn)量將達(dá)到6.53億條，其中全鋼胎1.32億條、半鋼胎4.82億條。

　　橡膠輪胎作為汽車、飛機(jī)的“腳”，在行駛中起到了重要的作用：支持車輛、飛機(jī)的全部重量，承受其負(fù)荷；傳送牽引和制動的扭力，保證車輪與路面的附著力；減輕和吸收汽車在行駛時(shí)的震動和沖擊力，防止汽車零部件受到劇烈震動和早期損壞，適應(yīng)車輛的高速性能并降低行駛時(shí)的噪音，保證行駛的安全性、操縱穩(wěn)定性、舒適性和節(jié)能經(jīng)濟(jì)性。

　　目前，我國以高端大尺寸乘用子午線輪胎技術(shù)、航空輪胎技術(shù)及工業(yè)4.0制造技術(shù)為代表的世界前沿輪胎科技上都取得巨大的突破和進(jìn)步。在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及產(chǎn)品技術(shù)上，子午化率從40年前的零成長到現(xiàn)在的90%以上，高端產(chǎn)品突破了大尺寸高扁平化輪胎、低滾阻輪胎、環(huán)保綠色輪胎、航空輪胎等突破。

　　讓火車練就一身"輕功"

　　我國是鐵路大國，截至2017年底，全國鐵路營業(yè)里程達(dá)到12.7萬千米，其中高鐵2.5萬千米，占世界高鐵總量的66.3%。改革開放40年來，隨著我國鐵路總里程的增長，火車速度也在不斷刷新紀(jì)錄。這其中，化工新材料的功勞不能不提。

　　改革開放初期，綠皮火車是我國鐵路出行的主要載體。當(dāng)時(shí)的火車主要以鋼材等金屬材料為主，車廂之間連接的掛鉤也是鋼鐵材質(zhì)的。由于車廂笨重以及傳統(tǒng)的火車頭，火車運(yùn)行平均時(shí)速在1993年還停留在48.1千米。

　　隨著電氣化進(jìn)入火車行業(yè)，我國火車迎來了大提速。與此同時(shí)，火車的制造也掀開了新的一頁，輕量化成為重點(diǎn)。從傳統(tǒng)火車到和諧號再到復(fù)興號，各種新材料不斷“涌入”火車制造行業(yè)中，助力火車一步步練成了“輕功”。在如今的鐵路行業(yè)中，輕量化對于車輛減重、提速、降噪、降低能源消耗具有特別重要的現(xiàn)實(shí)意義。

　　從車體外部情況看，車頭及燈罩部分，主要應(yīng)用的是聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛等高性能樹脂；車窗及車頭外部保護(hù)層用的是聚酯玻璃鋼、酚醛玻璃鋼及環(huán)氧玻璃鋼等玻纖增強(qiáng)樹脂；車體外層油漆用的是水性聚氨酯涂料；受電弓滑板用的是碳纖維—金屬復(fù)合材料；車輛頭部采用的是蜂窩復(fù)合材料，如芳綸蜂窩、玻璃鋼蜂窩、碳纖維蜂窩強(qiáng)化樹脂包覆發(fā)泡蜂窩材料等；車廂連接彈性緩沖件、受電系統(tǒng)緩沖件、車門、車窗等部位銜接用的是彈性緩沖件及膠黏劑、高性能彈性體材料，包括熱塑性聚氨酯彈性體、熱塑性聚酯彈性體、氯丁橡膠等。

　　在車內(nèi)飾材料方面，隨處可見ABS樹脂、低密度聚乙烯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚酯纖維、尼龍纖維、丙烯纖維等的身影。

　　“硬幣8分鐘不倒”“車廂里玩積木”，這樣的場景在復(fù)興號上早已見怪不怪。讓這一場景變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵是懸掛，其核心作用是減震，而橡膠彈簧正是減震裝置的核心。（記者 唐可 張曉敏）

　　轉(zhuǎn)自：中國化工報(bào)

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