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3D打印技术
一、3D打印技术
所谓3D打印技术实际是由计算机控制的依照3D设计图纸直接“打印”出零部件的技术。据介绍,传统的制作方式是“去除型”,如锻造切割制造技术,是在毛坯基础上将多余的材料切割下来;而3D打印则是“增材型”,采取叠加技术,层层粘贴,直至完成所要的部件。这种方法,一是快,二是省,三是精密。据介绍,近年来,中国军事科技之所以突飞猛进,以先进战机为代表的各种尖端武器密集亮相,与中国掌握爆出了领先世界的3D打印技术有绝大关系。
激光制造技术
二、激光制造技术
3D打印加激光切割、打磨,可以使部件完美无缺。据介绍, 早在2000年前后,中航激光技术团队就已开始投入“3D激光焊接快速成型技术”研发,解决了多项世界技术难题、生产出结构复杂、尺寸达到4米量级、性能满足主承力结构要求的产品。目前,中国已具备了使用激光成形超过12平方米的复杂钛合金构件的技术和能力,成为目前世界上唯一掌握激光成形钛合金大型主承力构件制造、应用的国家。在解决了材料变形和缺陷控制的难题后,中国生产的钛合金结构部件迅速成为中国航空力量的一项独特优势,目前,中国先进战机上的钛合金构件所占比例已超过20%。
中国民用航空制造业也开始应用这一技术。在西北工业大学凝固技术国家重点实验室下设的激光制造工程中心,通过激光立体成型技术为将于2014年投产、2016年投入运营的国产客机C-919制造了钛合金翼梁,长度超过5米。除制造外,这些部件即使出现问题,也可以使用同样的技术进行修复,而无需重新制造,这将可以节省大量用于更换受损部件的费用。凭借激光钛合金成形技术,中国在航空材料科学领域第一次走在了世界先进水平的前列,正因为如此,国务院向“飞机钛合金大型复杂整体构件激光成形技术”颁发国家技术发明奖一等奖。
据介绍,中国激光制造技术的成功应该归功于29岁就成为中国科学院半导体所最年轻的研究员林学春及其于2005年带头创建的“全固态光源实验室”。在他的带领下,实验室克服重重困难,相继突破3kW、4kW、6kW和8kW激光输出。2008年,以林学春作为项目负责人承担的“863”重点项目“高功率5千瓦全固态激光器”的课题“高功率全固态激光器研究”通过了科技部专家组严格评估,这是我国首次研制成功的满足工业需求的5千瓦级全固态激光器,在打破国际禁运、实现激光先进制造装备工程化方面实现了重大突破。世界上唯一真正大批量装备的激光作战武器则是安装在中国99主战坦克上的激光干扰系统。
超级钢技术
三、超级钢技术
“30年后,将是‘超级钢铁’的时代。”我国轧钢领域的着名专家东北大学刘相华教授在接受科技日报采访时,表达了自己对于超级钢未来发展趋势的预测。
2012年,央视《创新中国》栏目报道,我国的微晶钢(超级钢)居于世界领先地位。超级钢的特点是:低成本、高强韧性、环境友好、节省合金元素和有利于可持续发展,被视为钢铁领域的一次重大革命;我国是目前世界上唯一实现超级钢的工业化生产的国家,其他国家的超级钢尚未走出实验室。预计到2015年,我国高强度钢筋产量比例将达到80%。其中三分之一按照超级钢的思路组织生产,其产量将超过3000万吨。
超级钢有广阔的应用前景。过去依靠添加微合金元素来改善性能的船板钢、桥梁钢、容器板等,均可通过细化晶粒来提高强度,改善韧性,提高使用性能。超级钢开发成功,已经对我国钢材品种更新换代产生重要影响,具备超级钢特征的低成本、高性能、细晶粒新一代钢种系列,已经开始逐渐取代陈旧的钢号标准,超级钢作为里程碑式的标志,载入了我国钢铁产品开发的史册。
量子通信/传输技术
四、量子通信/传输技术
近二十年才发展出来的新型学科,与其解释复杂的物理概念,寻老师简单打个比喻,将来的量子传输技术就类似《星际迷航》等科幻电影里的“超时空穿越”,无需借助任何载体,物质在一个地方消失并瞬间在另一个地方出现,而不管两地距离多少光年。当然目前的量子传输离这个目标还相差甚远,中国目前在该领域的成果也是世界领先的,中国在2009年建成了世界上首个全通型量子通信网络,并证实了量子态隐形穿越外层空间的可行性,中国科研团队目前是世界上仅有的两个绝对安全的实用化量子通信网络实验研究团队之一。2016年8月16日凌晨1时40分,由我国科学家自主研制的世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”在酒泉卫星发射中心成功发射,将在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信。这将是跨度最大、史上最安全的通信网络。
热核剧变——人造太阳
五、热核剧变——人造太阳
据联合国资料,热核聚变因其具有无限资源、无污染、无放射性核废料等优点,是目前科技发展认识水平下可以最终解决人类社会能源和环境问题的最可行途径,俗称人造太阳。目前ITRT(国际热核剧变实验堆)由中、美、俄、欧盟、印度、日本和韩国共同参与,中国目前也处于领先地位,2006年世界上第一个人造太阳(全超导托卡马克EAST核聚变实验装置)首次工程调试成功,此装置由中国完全自行设计、研制。
超级计算机——神威·太湖之光
六、超级计算机——神威·太湖之光
中国天河二号虽然已沦为世界第二,但是,世界第一令美国傻眼
在评选出的世界超算TOP500中,曾经六连冠的中国天河二号已沦为世界第二。在2008年的全球500强超级计算机榜单里,前100名中国一席都没有,前几名被美国包揽。经过中国人不懈努力,这种局面迅速发生改变:
2010年,中国深圳国家超算中心的星云超级机排名世界第二;
2011年,中国天河1A超级计算机排名世界第一,超过原处第一位的美国美洲虎系统;
2013年,中国天河二号正式亮相,在此后的三年里,天河二号在全球超级计算机榜单上保持“六连冠”,第一把交椅。然而,这惹恼了美国人,正当天河二号在蝉联六次第一后,准备进行一次全面升级继续保持领先时,美国商务部出手了。
2015年4月,美国商务部以“违反”美国国家安全或外交政策利益的活动为由,禁止英特尔向中国4家国家超级计算机机构出售“至强”(XEON)芯片。
为什么美国人如此提防?因为超级计算机技术是一个国家科技实力的象征,最重要的是它还有两个军事用途:模拟核爆和解密。曾担任奥巴马总统网络安全顾问的刘易斯表示,超级计算机能够协助开发更好的武器、破译密码,因此也是“美中两国间不断升级的军备竞赛的一部分”。国之重器,不可轻易示人。美国总统奥巴马甚至叫嚣建造一台运算速度比“天河二号”快30倍的超级计算机,从而帮助保持美国在科研领域的领先地位。美国人深知超算的威力,所以只好用卑鄙的手段卡住了天河二号的“心脏”。
然后,一年后,最新超算500强排名榜单出来后,美国人彻底傻眼了,半道杀出的中国“神威·太湖之光”以超第二名天河二号近三倍的运算速度夺得第一,把老美甩得远远的!
更令中国人振奋的是,“神威·太湖之光”所有核心部件全国产化,即使是它的“心脏”,也完全国产,不再借力“英特尔”!
七、高铁制造技术
中国高铁目前在牵引、制动和网络控制系统三大核心技术方面已经完全实现了“中国制造”,并在高速发展的7年里成功由学习转型为创新。中国高速铁路踏实稳健的走向世界,昭示了中国制造技术在世界技术领域新的“话语权”。更强劲的竞争力为“中国制造”敞开了一扇“新门”。
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