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中国复合材料先进技术在C919上的应用

中国复合材料先进技术在C919上的应用
中国复合材料先进技术在C919上的应用

中国复合材料先进技术——C919的应用

飞机是航空业的支柱产品,代表航空科技发展的最高水平,也是一个国家科技实力和先进程度的象征。2011年3月,在“十一五”国家重大科技成就展上,最惊艳的“明星”当属C919,尽管只是1∶1的样机,但它仍然吸引了络绎不绝的参观者排队等候进舱以一睹其“芳容”。

大飞机牵动着国人的心,而材料正是以大飞机为代表的航空工业的基础。在C919光鲜亮丽的背后,以航空材料为代表的支撑体系低调而坚实。

同样是在“十一五”国家重大科技成就展上,“高韧性液态成型复合材料技术体系的基础研究与实践应用”项目不事张扬,其简介中说,“航空结构复合材料的国际发展方向是更高的冲击损伤阻抗和损伤容限、更高的耐温等级和先进的低成本、整体化制备技术。”

“我国科学家首次提出并验证了‘离位’增韧的新概念及其表面功能化附载的新理论、新技术和新装备,实现以较低成本大幅度提高复合材料的冲击损伤阻抗和容限,研制成功环氧树脂、双马来酰亚胺、聚苯并噁嗪和聚酰亚胺树脂基全系列航空复合材料新体系,其标志性指标冲击后压缩强度(CAI强度)达到国际领先水平;创新发展了先进的液态成型(RTM)技术体系,包括RTM树脂体系,‘离位’增韧剂和定型剂材料体系,‘离位’表面附载材料技术和整体化预制技术、‘离位’RTM技术、‘离位’预制的碳纤维织物体系ES-Fabric 以及RTM成型与应用体系等。”

国产C919大型客机展示样机在珠海航展展馆首次揭开神秘“面纱”。新华社发

上述引文中提到的“我国科学家”指的就是中航工业航材院先进复合材料国防科技重点实验室主任益小苏和他领导的国防科技工业创新团队。

航空飞行器的损伤容限设计,要求其复合材料具有高的韧性,目前广泛采用的是整体增韧树脂基体或插层改性,而“离位”技术不仅可较大幅度地提升复合材料层压板的所有层间韧性,还可保持其面内性质基本不变,而且在应用上具有广泛适用性。更为关键的是,“离位”复合材料拥有中国自主知识产权,是由“我国科学家首次提出并验证”的。

作为国家“973”项目首席科学家,益小苏领导其科研团队,通过深入艰苦的基础研究,在国内外首先提出了创新性的复合材料“离位”增韧和表面附载预制新概念、新理论和新技术,大幅度提高了航空结构复合材料的损伤阻抗和损伤容限,建立了具有中国特色和国内外全部自主知识产权的复合材料高性能化技术体系和预浸料、液态成型两大复合材料产品系列。

目前,这些新技术与新材料已得到学术界和国际航空航天企业的认可,专利技术许可国际高端材料企业使用,实现中国航空材料技术自主知识产权首次出口,并初步实现在我国航空、航天、舰船等新型装备领域的演示验证、领先应用和批量生产,获得2010年国防科技进步一等奖,为我国航空航天结构复合材料技术的发展做出了贡献。益小苏领导的中航工业北京航空材料研究院先进复合材料国家科技重点实验室“‘973’复合材料项目组”因此也获得了2010年度的周光召基金会“应用科学团队奖”。益小苏团队承担的国家“973”项目也是中航工业承担的唯一国家“973”基础研究项目。

关于他们这项在国家“973”计划支持下所取得的科研成果,也许还是周光召院士的评价最为中肯,早在2007年元月,国家“973”计划顾问委员会主任、原中科院院长周光召院士亲临该团队科研现场考察时就指出:“我认为你们的‘973’课题完成得非常好,非常出色!你们采用了全新的学术思想,使复合材料冲击后压缩的强度提高了一倍以上,说明你们取得的技术进步的确依靠了创新的力量。”(庞贝)

大飞机项目中,复合材料是一个核心内容,例如波音-787的复合材料比率高达全重的50%。图为中国国产C-919干线客机模型。

2011年6月20日,人们在巴黎航展上参观中国自主研制的大型客机C919样机先进的驾驶室。(资料图)

2011年6月20日,人们在巴黎航展上参观中国自主研制的大型客机C919样机先进的驾驶室。(资料图)

目前,西方最先进战机和民用客机均大量使用复合材料,其中波音787达到50%的比例,中国国产战机的复合材料比例仍较小。图为F-35战斗机的组装车间。(资料图)

应用复合材料的新一代战机,不仅可以大幅减少重量,还有利于提高隐身性。图为F-35战斗机。(资料图)

2009年,中国西飞公司成功收购奥地利未来先进复合材料公司(FACC),后者为世界目前最强的复合材料生产企业。(资料图)

2009年,中国西飞公司成功收购奥地利FACC公司,后者是波音-787和空客A380最重要的复合材料部件生产企业。(资料图)

奥地利FACC公司制造的复合材料飞机部件,目前该公司被中国西飞收购。(资料图)

复合材料加工工艺综述

复合材料加工工艺综述 前言: 复合材料(Composite materials),是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。 复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。 复合材料使用的历史可以追溯到古代。从古至今沿用的稻草增强粘土和已使用上百年的钢筋混凝土均由两种材料复合而成。20世纪40年代,因航空工业的需要,发展了玻璃纤维增强塑料(俗称玻璃钢),从此出现了复合材料这一名称。50年代以后,陆续发展了碳纤维、石墨纤维和硼纤维等高强度和高模量纤维。70年代出现了芳纶纤维和碳化硅纤维。这些高强度、高模量纤维能与合成树脂、碳、石墨、陶瓷、橡胶等非金属基体或铝、镁、钛等金属基体复合,构成各具特色的复合材料。 复合材料是一种混合物。在很多领域都发挥了很大的作用,代替了很多传统的材料。复合材料按其组成分为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。按其结构特点又分为:①纤维复合材料。将各种纤维增强体置于基体材料内复合而成。如纤维增强塑料、纤维增强金属等。②夹层复合材料。由性质不同的表面材料和芯材组合而成。通常面材强度高、薄;芯材质轻、强度低,但具有一定刚度和厚度。分为实心夹层和蜂窝夹层两种。③细粒复合材料。将硬质细粒均匀分布于基体中,如弥散强化合金、金属陶瓷等。④混杂复合材料。由两种或两种以上增强相材料混杂于一种基体相材料中构成。与普通单增强相复合材料比,其冲击强度、疲劳强度和断裂韧性显著提高,并具有特殊的热膨胀性能。分为层内混杂、层间混杂、夹芯混杂、层内/层间混杂和超混杂复合材料。 60年代,为满足航空航天等尖端技术所用材料的需要,先后研制和生产了以高性能纤维(如碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维等)为增强材料的复合材料,其比强度大于4×106厘米(cm),比模量大于4×108cm。为了与第一代玻璃纤维增强树脂复合材料相区别,将这种复合材料称为先进复合材料。按基体材料不同,先进复合材料分为树脂基、金属

铝基复合材料及应用

3铝基复合材料及应用 Aluminum matrix composites and applications 在材料体系设计、制备技术、界面研究、改性处理、性能表征、塑性变形和应用研究等方面开展了系统的研究工作,攻克了高致密制备技术、复合材料稳定性设计、稳定化处理技术、超声波辅助钎焊技术和材料稳定性评价方法等关键技术。研制出的系列颗粒、晶须和纤维增强铝基复合材料,已经应用于卫星、飞机、载人航天等领域。2008年获得国家技术发明二等奖。 The fabrication technology,interface structure,surface modification,property characterization,and plastic deformation have been investigated.A series of key technological problems have been broken through,such as high-density composite fabrication,design of dimensional stability,stabilizing treatment,ultrasonic assisted brazing and evaluation of materials stability.The composites have been successfully applied for industries. SiCp/Al 复合材料样件 SiCp/Al composites samples SiCw/Al 复合材料卫星天线展开机构丝杠 Satellite antenna screw rods of SiCw/Al composite SiC p /Al 相机框架焊接件Brazed camera carriages of SiCp/Al composite

先进复合材料主要制造工艺和专用设备

先进复合材料主要制造工艺和专用设备 中国航空工业第一集团公司科技发展部 郝建伟 中国航空工业发展研究中心 陈亚莉 先进复合材料具有轻质、高强度、高模量、抗疲劳、耐腐蚀、可设计、成型工艺性好和成本低等特点,是理想的航空结构材料,在航空产品上得到了广泛应用,已成为新一代飞机机体的主体结构材料。复合材料先进技术的成熟使其性能最优和低成本成为可能,从而大大推动了复合材料在飞机上的应用。一些大的飞机制造商在飞机设计制造中,正逐步减少传统金属加工的比例,优先发展复合材料制造。本文旨在介绍在复合材料制造过程中所涉及到的主要工艺和先进专用设备。 复合材料在飞机上的应用 随着复合材料制造技术的发展,复合材料在飞机上的用量和应用部位已经成为衡量飞机结构先进性的重要标志之一。复合材料在飞机上的应用趋势有如下几点: (1)复合材料在飞机上的用量日益增多。 复合材料的用量通常用其所占飞机机体结构重量的百分比来表示,世界上各大航空制造公司在复合材料用量方面都呈现增长的趋势。最有代表性的是空客公司的A380客机和后续的A350飞机以及波音公司的B787飞机。A380上复合材料用量约30t。B787复合材料用量达到50%。而A350飞机复合材料用量更是达到了创纪录的52%。复合材料在军机和直升机上的用量也有同样的增长趋势,近几年得到迅速发展的无人机更是将复合材料用量推向更高水平。 (2)应用部位由次承力结构向主承力结构发展。 最初采用复合材料制造的是飞机的舱门、整流罩、安定面等次承力结构。目前,复合材料已经广泛应用于机身、机翼等主承力结构。主承载部位大量应用复合材料使飞机的性能得到大幅度提升,由此带来的经济效益非常显著,也推动了复合材料的发展。 (3)在复杂外形结构上的应用愈来愈广泛。 飞机上用复合材料制造的复杂曲面制件也越来越多,如A380和B787飞机上的机身段,球面后压力隔框等,均采用纤维铺放技术和树脂膜渗透(RFI)工艺制造。 (4)复合材料构件的复杂性大幅度增加,大型整体、共固化成型成为主流。 在飞机上大量采用复合材料的最直接的效果是减重,复合材料制件

高中化学 4.3 复合材料的制造先进复合材料主要生产工艺介绍素材1 苏教版选修2

先进复合材料主要生产工艺介绍 先进复合材料,具有轻质、高强、高模量、良好的抗疲劳性、耐腐蚀性、可设计性突出、成型工艺性好和成本低等特点,是理想的航空航天及工业结构材料,在航空产品上得到了广泛应用,已成为新一代飞机机体的主体结构材料。复合材料先进技术的成熟使其性能最优和低成本成为可能,从而大大推动了复合材料在飞机上的应用。一些大的飞机制造商在飞机设计制造中,正逐步减少传统金属加工的比例,优先发展复合材料制造。本文着重介绍复合材料制造过程中所涉及到的主要工艺。 复合材料的性能在纤维与树脂体系确定后,主要取决于成型固化工艺。所谓成型固化工艺包括两方面内容,一是成型,这就是将预浸料根据产品的要求,铺制成一定的形状,一般就是产品的形状。二是进行固化,这就是使已经铺制成一定形状的叠层预浸料,在温度、时间和压力等因素下使形状固定下来,并能达到预计的使用性能要求。 复合材料及其制件的成型方法,是根据产品的外形、结构与使用要求,结合材料的工艺性来确定的。目前,已在生产中采用的成型方法有: 1、手糊成型--湿法铺层成型 2 、真空袋压法成型 3、压力袋成型 4、树脂注射和树脂传递成型 5、喷射成型 6、真空辅助树脂注射成型 7、夹层结构成型 8、模压成型 9、注射成型 10、挤出成型 11、纤维缠绕成形 12、拉挤成型 13、连续板材成型 14、层压或卷制成型 15热塑性片状模塑料热冲压成型 16离心浇注成型 本文主要介绍几种常用的工艺方法 1、手糊成型 手糊成型是聚合物基复合材料制造中最早采用和最简单的方法。其工艺过程是先在模具上涂刷含有固化剂的树脂混合物,再在其上贴一层按要求剪裁好的纤维织物,用刷子挤压织物,使其均匀浸胶并排出气泡后,再涂刷树脂混合物和铺贴第二层纤维织物,反复上述过程直至达到所需厚度。然后在一定压力和温度下加热固化成型,或者利用树脂体系固化时放出的热量固化成型,最后脱模得到复合材料制品。 手工铺贴方法的优点是可使蒙皮厚度有大的变化,进行局部加强,嵌入接头用的金属加强片,形成加强筋和蜂窝夹芯区等。手工铺层的缺点是生产效率低、成本高,不适应大批量生产和大型复杂复合材料制件的生产要求。 目前,手工铺层使用了许多专用设备来控制和保证铺层的质量,如复合材料预浸料自动剪裁下料系统和铺层激光定位系统等,即采用专门的数控切割设备来进行预浸料和辅助材料的平面切割,从而将依赖于样板的制造过程转变为可根据复合材料设计软件产生的数据文件进行全面运作的制造过程。 2、挤出成型 挤出成型又称为挤塑,在加工中利用液压机压力在模具本身的挤出称压出。是指物料通

复合材料制造工艺

复合材料制造工艺 第一章概述 材料是人类赖以生存和发展的物质基础。20世纪70年代人们把材料、信息、能源作为社会文明的支柱;80年代以高技术群为代表的新技术革命,又把新材料与信息技术和生物技术并列为新技术革命的重要标志。这主要是因为材料是国民经济建设、国防建设与人民生活所不可须臾缺少的重要组成部分。复合材料作为材料科学中一枝独立的新的科学分支,已经得到了广泛的重视,正日益发展并在许多工业部门中得到广泛运用,成为当今高科技发展中新材料开发的一个重要方面。 鉴于材料的重要的基础地位和作用,每一次科学技术的突飞猛进,都对材料的性能提出了越来越高、越来越严和越来越多的要求。现如今在许多方面,传统的单一材料已经不能满足实际需要,在这种情况下,人们以其充满智慧的头脑将材料的新的发展方向伸向一个更加广阔的领域——复合材料。 本文就将对复合材料的基本概念、加工中的理论问题、制备工艺与方法和典型的应用加以阐述,希望能够比较全面的对复合材料做一个介绍。 首先我们来给复合材料下一个明确的定义。根据国际标准化组织(International Organization for Standardization, ISO)为复合材料下的定义,复合材料(Compose Material)是由两种或者两种以上物理和

化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料。复合材料的组份材料虽然保持其相对独立性,但是复合材料的性能却不是组份材料性能的简单加和,而是有着重要的改进。在复合材料中通常有一相为连续相(称为基体),而另一相为分散相(增强材料)。分散相是以独立的形态分布在整个连续相中的。两相之间存在着相界面,分散相可以是增强纤维,也可以是颗粒状或弥散的填料。 复合材料的出现和发展,是现代科学技术不断进步的结果,也是材料设计方面的一个突破。它综合了各种材料如纤维、树脂、橡胶、金属、陶瓷等的优点,按照需要设计,复合成为综合性能优异的新型材料。可以预见,如果用材料作为历史分期的依据,那么,继石器、青铜、铁器、钢铁时代之后,在21世纪,将是复合材料的时代。 在概述的余下一些篇幅中,我们来大致了解一下关于复合材料的一些基本内容。 一、复合材料的命名和分类 复合材料可根据增强材料与基体材料的名称来命名。将增强材料的名称放在前面,基体材料的名称放在后面,再加上“复合材料”即为材料名。为书写简便,也可仅写增强材料和基体材料的缩写名称,中间加一条斜线隔开,后面再加“复合材料”。有时为了突出增强材料或者基体材料,视强调的组份不同也可将不需强调的部分加以省略或简写。 复合材料的分类方法很多,常见的分类方法有以下几种:

复合材料成型工艺大全及说明

复合材料成型工艺大全及说明 复合材料成型工艺是复合材料工业的发展基础和条件。随着复合材料应用领域的拓宽,复合材料工业得到迅速发展,老的成型工艺日臻完善,新的成型方法不断涌现,目前聚合物基复合材料的成型方法已有20多种,并成功地用于工业 生产。 视所选用的树脂基体材料的不同,各方法适用于热固性和热塑性复合材料的生产,有些工艺两者都适用。复合材料制品成型工艺特点:与其它材料加工工艺相比,复合材料成型工艺具有如下特点: (1)材料制造与制品成型同时完成一般情况下,复合材料的生产过程,也就是制品的成型过程。材料的性能必须根据制品的使用要求进行设计,因此在选择材料、设计配比、确定纤维铺层和成型方法时,都必须满足制品的物化性能、结构形状和外观质量要求等。(2)制品成型比较简便一般热固性复合材料的树脂基体,成型前是流动液体,增强材料是柔软纤维或织物,因此用这些材料生产复合材料制品,所需工序及设备要比其它材料简单的多,对于某些制品仅 需一套模具便能生产。 ◇ 层压及卷管成型工艺1、层压成型工艺层压 成型是将预浸胶布按照产品形状和尺寸进行剪裁、叠加后,

放入两个抛光的金属模具之间,加温加压成型复合材料制品的生产工艺。它是复合材料成型工艺中发展较早、也较成熟的一种成型方法。该工艺主要用于生产电绝缘板和印刷电路板材。现在,印刷电路板材已广泛应用于各类收音机、电视机、电话机和移动电话机、电脑产品、各类控制电路等所有需要平面集成电路的产品中。层压工艺主要用于生产各种规格的复合材料板材,具有机械化、自动化程度高、产品质量稳定等特点,但一次性投资较大,适用于批量生产,并且只能生产板材,且规格受到设备的限制。层压工艺过程大致包括:预浸胶布制备、胶布裁剪叠合、热压、冷却、脱模、加工、后处理等工序。2、卷管成型工艺卷管成型工是用预浸胶布在卷管机上热卷成型的一种复合材料制品 成型方法,其原理是借助卷管机上的热辊,将胶布软化,使胶布上的树脂熔融。在一定的张力作用下,辊筒在运转过程中,借助辊筒与芯模之间的摩擦力,将胶布连续卷到芯管上,直到要求的厚度,然后经冷辊冷却定型,从卷管机上取下,送入固化炉中固化。管材固化后,脱去芯模,即得复合材料卷管。卷管成型按其上布方法的不同而可分为手工上布法和连续机械法两种。其基本过程是:首先清理各辊筒,然后将热辊加热到设定温度,调整好胶布张力。在压辊不施加压力的情况下,将引头布先在涂有脱模剂的管芯模上缠上约1圈,然后放下压辊,将引头布贴在热辊上,同时将胶布拉上,盖

复合材料整体成型关键技术现状分析研究

复合材料整体成型关键技术现状分析研究 摘要:复合材料具有减轻结构重量,适合整体成型,提升结构安全性,降低生产成本等诸多优势,目前复合材料已经成为航空工业的研究热点,未来航空市场的竞争,很大一部分也是先进复合材料应用的竞争,目前在这块市场上,我国的基础实力较为薄弱,而发达国家对于先进的复合材料技术对我国高度保密,因此充分利用专利信息,研究复合材料整体成型技术的发展现状具有非常重要的意义。本文从专利的角度对航空复合材料整体成型技术的应用进行了分析,并从几个关键技术点上进行重点专利分析,以期能给复合材料的研发应用提供指导。 关键词:复合材料自动铺放液态成型热压罐真空袋挤压成型 中图分类号:tb33 文献标识码:a 文章编号: 1674-098x(2011)12(a)-0000-00 复合材料整体成型技术正广泛的应用在航空航天及其他技术领域,由于复合材料的整体成型具有降低制造成本,减轻结构重量,提升航天器的经济环保性等诸多优点。飞机上的复合材料使用量已经成为衡量其先进性的重要标准[1]。 飞机设计领域向来有为减轻每1g重量而奋斗的原则,因此发展复合材料成型技术的符合民机技术发展的趋势,也反映了目前低碳节能,绿色环保的飞机设计理念的要求。

目前如空客公司的a350,波音公司的b787的复合材料的用量已经达到了50%。当前各国都将先进复合材料制造技术作为研发重点,而从“产品未动,专利先行”的角度出发,大量复合材料技术都可以在专利文献中找到,因此积极利用专利信息开展现状分析,挖掘具有借鉴价值的专利具有十分积极的意义。 1复材整体成型技术发展概况 现代先进复合材料起源于20世纪60年代,70年代复合材料开始应用在飞机结构上,复合材料的加入对飞机结构轻质化、模块化起着中重要的作用。近年来先进复合材料在现代飞机上的用量不断扩大,已经成为铝,钢、钛之外的第四大航空结构材料[2]。复合材料整体成型技术经过了几个阶段的发展,已经逐渐从次承力件过度到主承力件,波音空客两大民机巨头在民机市场竞争 日趋激烈,在复合材料方面也不断抢占技术制高点,推出的机型中无一不把提高复合材料用量作为经济性,先进性的象征性指标。从专利领域来看,近几年两大航空企业的复合材料相关专利的申请量也在不断剧增,波音公司凭借其一直以来在复合材料应用领域的雄厚基础,申请了大量极具技术价值的基础专利,同时针对这些基础专利不断进行改进形成新的专利申请。空客公司作为后起竞争者凭借欧洲航空工业在复材领域的雄厚基础,不断进行大胆创新,在该领域申请的大量的专利也大有后来居上的态势。可见现代民机企业都在不遗余力的提升复合材料的研发力度。 当前复合材料的成型技术主要包括真空袋-热压罐成型技术,自

航空航天复合材料技术发展现状

航空航天复合材料技术发展现状 2008-11-25 中国复合材料在线[收藏该文章] 材料的水平决定着一个领域乃至一个国家的科技发展的整体水平;航空、航天、空天三大领域都 对材料提出了极高的要求;材料科技制约着宇航事业的发展。 固体火箭发动机以其结构简单,机动、可靠、易于维护等一系列优点,广泛应用于武器系统及航 天领域。而先进复合材料的应用情况是衡量固体火箭发动机总体水平的重要指标之 一。在固体发动机研制及生产中尽量使用高性能复合材料已成为世界各国的重要发展目标, 目前已拓展到液体动力领域。科技发达国家在新材料研制中坚持需求牵引和技术创新相结合,做到了需求牵引带动材料技术发展,同时材料技术创新又推动了发动机水平提高的良性发展。 目前,航天动力领域先进复合材料技术总的发展方向是高性能、多功能、高可靠及低成本。 作为我国固体动力技术领域专业材料研究所,四十三所在固体火箭发动机各类结构、功能复合材料研究及成型技术方面具有雄厚的技术实力和研究水平,突破了我国固体火箭发动 机用复合材料壳体和喷管等部件研制生产中大量的应用基础技术和工艺技术难关,为我国的 固体火箭发动机事业作出了重要的贡献,同时牵引我国相关复合材料与工程专业总体水平的 提高。建所以来,先后承担并完成了通讯卫星东方红二号远地点发动机,气象卫星风云二号 远地点发动机,多种战略、战术导弹复合材料部件的研制及生产任务。目前,四十三所正在 研制多种航天动力先进复合材料部件,研制和生产了载人航天工程的逃逸系统发动机部件。 二、国内外技术发展现状分析 1、国外技术发展现状分析 1.1结构复合材料 国外发动机壳体材料采用先进的复合材料,主要方向是采用炭纤维缠绕壳体,使发动机质量比有较大提高。如美国“侏儒”小型地地洲际弹道导弹三级发动机(SICBM-1 、-2、- 3 )燃烧室壳体由IM-7炭纤维/HBRF-55A 环氧树脂缠绕制作,IM-7炭纤维拉伸强度为 5 300MPa , HBRF-55A 环氧树脂拉伸强度为84.6MPa,壳体容器特性系数(PV/Wc )>3 9KM ;美国的潜射导弹“三叉戟II (D5 )”第一级采用炭纤维壳体,质量比达0.944,壳 体特性系数43KM,其性能较凯芙拉/环氧提高30% 国外炭纤维的开发自八十年代以来,品种、性能有了较大幅度改观,主要体现在以下两个方 面:①性能不断提高,七、八十年代主要以3000MPa的炭纤维为主,九十年代初普遍使用 的IM7、IM8纤维强度达到5300MPa,九十年代末T1000纤维强度达到7000MPa,并已开始工程应用;②品种不断增多,以东丽公司为例,1983年产的炭纤维品种只有4种,至U 1995 年炭纤维品种达21种之多。不同种类、不同性能的炭纤维满足了不同的需要,为炭纤维复合材料的广泛应用提供了坚实的基础。 芳纶纤维是芳族有机纤维的总称,典型的有美国的Kevlar、俄罗斯的APMOC,均已在多 个型号上得到应用,如前苏联的SS24、SS25洲际导弹。俄罗斯的APMOC纤维生产及其应 用技术相当成熟,APMOC纤维强度比Kevlar高38%、模量高20%,纤维强度转化率已达到75%以上。PBO纤维是美国空军1970年开始作为飞机结构材料而着手研究的产品,具有刚

航空航天先进复合材料

航空航天先进复合材料现状 2014-08-10 Lb23742 摘要:回顾了树脂基复合材料的发展史;综述了先进复合材料工业上通常使用环氧树脂的品种、性能和特性;复合材料使用的增强纤维;国防、军工及航空航天用树脂基复合材料;用于固体发动机壳体的树脂基体;用于固体发动机喷管的耐热树脂基体;火箭发动机壳体用韧性环氧树脂基体;树脂基结构复合材料;防弹结构复合材料;先进战斗机用复合材料;树脂基体;航天器用外热防护涂层材料;飞机结构受力构件用的高性能环氧树脂复合材料;碳纤维增强树脂基复合材料在航空航天中的其它应用;民用大飞机复合材料;国产大飞机的软肋还是技术问题;复合材料之惑。 关键词:树脂基体;复合材料;国防;军工;航空航天;结构复合材料 0 前言 复合材料与金属、高聚物、陶瓷并称为四大材料。今天,一个国家或地区的复合材料工业水平,已成为衡量其科技与经济实力的标志之一。先进复合材料是国家安全和国民经济具有竞争优势的源泉。到2020年,只有复合材料才有潜力获得20-25%的性能提升。 环氧树脂是优良的反应固化型性树脂。在纤维增强复合材料领域中,环氧树脂大显身手。它与高性能纤维:PAN基碳纤维、芳纶纤维、聚乙烯纤维、玄武岩纤维、S或E玻璃纤维复合,便成为不可替代的重要的基体材料和结构材料,广泛运用在电子电力、航天航空、运动器材、建筑补强、压力管雄、化工防腐等六个领域。本文重点论述航空航天先进树脂基体复合材料的国内外现状及中国的技术软肋问题 1 树脂基复合材料的发展史 树脂基复合材料(Resin Matrix Composite)也称纤维增强塑料(Fiber Reinforced Plastics),是技术比较成熟且应用最为广泛的一类复合材料。这种材料是用短切的或连续纤维及其织物增强热固性或热塑性树脂基体,经复合而成。以玻璃纤维作为增强相的树脂基复合材料在世界范围内已形成了产业,在我国不科学地俗称为玻璃钢。 树脂基复合材料于1932年在美国出现,1940年以手糊成型制成了玻璃纤维增强聚酯的军用飞机的雷达罩,其后不久,美国莱特空军发展中心设计制造了一架以玻璃纤维增强树脂为机身和机翼的飞机,并于1944年3月在莱特-帕特空军基地试飞成功。1946年纤维缠绕成型技术在美国出现,为纤维缠绕压力容器的制造提供了技术贮备。1949年研究成功玻璃纤维预混料并制出了表面光洁,尺寸、形状准确的复合材料模压件。1950年真空袋和压力袋成型工艺研究成功,并制成直升飞机的螺旋桨。60年代在美国利用纤维缠绕技术,制造出北极星、土星等大型固体火箭发动机的壳体,为航天技术开辟了轻质高强结构的最佳途径。在此期间,玻璃纤维-聚酯树脂喷射成型技术得到了应用,使手糊工艺的质量和生产效率大为提高。1961年片状模塑料(Sheet Molding Compound, 简称SMC)在法国问世,利用这种技术可制出大幅面表面光洁,尺寸、形状稳定的制品,如汽车、

现代大飞机复合材料应用与制造技术浅析

现代大飞机复合材料应用与制造技术浅析 发表时间:2019-05-05T15:40:13.587Z 来源:《基层建设》2019年第4期作者:宋慧[导读] 摘要:由于复合材料具有比强度高、比刚度大、可设计性强及良好的抗疲劳损伤性能和耐腐蚀性能的优点,大批飞机零、部件相继采用复合材料,并且采用复合材料的部位、面积和重量也日趋增加。 沈阳飞机工业(集团)有限公司辽宁沈阳 110850 摘要:由于复合材料具有比强度高、比刚度大、可设计性强及良好的抗疲劳损伤性能和耐腐蚀性能的优点,大批飞机零、部件相继采用复合材料,并且采用复合材料的部位、面积和重量也日趋增加。将先进复合材料应用于飞机结构中可相应减重20%~30%,这是其他先进技术很难实现的效果。复合材料已成为铝、钢、钛之后,迅速发展的四大航空材料之一,所占比例也越来越高,在民用飞机上获得了大 量应用。基于此,本文主要对现代大飞机复合材料应用与制造技术进行分析探讨。 关键词:现代大飞机;复合材料应用;制造技术前言 复合材料工艺技术的发展为实现民用飞机大部件的整体设计与整体制造提供了可能,使得飞机结构零部件的数量大大减少,提高了飞机的生产效率和可靠性。目前采用复合材料取代金属和非金属等常规材料制造结构件已经成为世界民机制造业的主流趋势,这对中国自主研制的大型民用飞机的市场竞争力提出了严峻的考验。 1复合材料在大型民用飞机中的应用复合材料呈多层次结构,其复杂程度远高于金属材料,大型结构件的整体成型和集成制造使得问题更加复杂化,因此其在大型民用飞机上的应用历经坎坷。波音B757和波音B767中复合材料占总质量的4%;波音B777和空客A340中复合材料的质量分数上升到11%和14%;对于空客A380,复合材料的质量分数为25%;对于代表当今世界民用飞机制造技术最高水平的波音B787和空客A350,复合材料的质量分数高达50%和52%。 可以说,先进复合材料质量占飞机结构总质量的多少,在某种程度上已经成为评价该飞机技术先进程度和市场竞争力的重要指标。从国外的情况来看,复合材料在大型民用飞机结构中的应用主要表现为如下发展趋势。 1.1复合材料在大型民用飞机中所占质量分数越来越大 以空中客车公司为例,复合材料占飞机结构的质量分数从A310—300机型的5wt%,上升到A380的25wt%,再到A400M的35wt%,在A350飞机上这一质量分数高达52wt%,第一次实现了复合材料的用量超过了金属材料的用量,被称为“塑料飞机”。 1.2复合材料被大量应用于主承力结构 复合材料最初应用于飞机的舱门、整流罩、安定面等次承力结构,随着材料性能的不断提高,目前复合材料已经被广泛应用于机身机翼等主承力结构。空中客车A380的中央翼盒、翼肋、机身上蒙皮壁板、机身后段、机身尾段、地板梁、后承压框、垂尾等大量主承力结构都采用碳纤维复合材料。 1.3由复合材料制造的复杂曲面结构件越来越多 复合材料在复杂曲面结构件上的应用存在一定的挑战性:(1)受制于制造变形的问题;(2)在铺层设计方面也具有较大的难度。大量先进制造工艺的出现使得由复合材料制造的复杂曲面结构件越来越多,如A380机身19段和球面后压力框等具有复杂曲面的大尺寸受力部件,分别采用复合材料纤维自动铺丝技术和树脂膜渗透(RFI)工艺制造。 1.4飞机结构件的制造向整体成型和共固化方向发展 复合材料之所以在大型民用飞机中所占质量分数不断提高,甚至能够取代金属材料大量应用于飞机结构件的制造,不仅仅是因为其轻质高强的特点,更重要的是因为复合材料易于集成制造,从而可实现大型构件的整体成型。复合材料结构件的共固化和整体成型技术能够显著减少零件和紧固件的数量,缩短生产周期,减少制造和装配工时,大幅度降低生产成本。 2大型飞机复合材料制造技术(1)复合材料成本过高仍是制约飞机结构大量应用复合材料的主要障碍,造成成本下不来、用量上不去的状况。复合材料成本的70%以上来自制造工艺,因此,低成本的制造技术仍是复合材料发展中亟待解决的关键问题。目前,国外复合材料最新的制造理念是整体制造(即尽量将复合材料设计成整体结构),采用诸如像自动铺放、共固化或共胶接等技术实现整体制造。在满足结构总体性能要求的前提下,复合材料整体成型技术的意义在于可以通过减少零件数目、紧固件数量和协调/连接装配工作量进一步减轻结构重量,降低成本(尤其是制造成本)。同时,由于相应钉孔数量下降,可改善结构的承载能力,采用整体成型技术还可以减少分段、对接、间隙和台阶,使机体表面光滑,降低RCS值,提高隐身性能。 (3)采用自动铺放技术可显著降低具有复杂形状复合材料构件的制造成本。最早的自动铺放技术研究始于复合材料机身的制造,由于采用缠绕技术制造机身时缠绕张力使凹面产生缝隙,并使纤维滑移而偏离原来位置,且传统的缠绕工艺无法有效改变厚度,纤维铺放技术解决了上述问题,在大型复杂型面上铺放和压实连续预浸纤维,使得纤维在芯模上的铺放完全在无压力状态下进行;铺放预浸带时可按要求调整其宽度,还能通过加热或冷却调节其粘度,自动铺放精度可达0.005ram。自动铺放(ATL/AFP)自动化制造技术可以提高制件质量和工艺效率,减少零件数量,降低制造及装配成本,目前该技术已得到广泛应用。 (4)自动铺带适用于尺寸较大,曲率相对较小的零件,如整体壁板类零件、大梁、长桁等,而纤维自动铺放适用于尺寸较大,形状相对较复杂的零件,如机身段、进气道等。目前哈飞集团已经引进了自动铺带设备,下面以自动铺带为例,简要介绍机翼整体壁板的制造流程。大型飞机机翼整体壁板结构尺寸较大,不适于手工制造,只能采用自动铺带制造技术。整体壁板分为包括横、纵向加强筋的格栅式整体壁板和只包括横向加强筋的整体壁板。加强筋还分为工字形、T形等结构形式,带有工字形加强筋的格栅式整体壁板成型最为复杂,而只带有横向T形加强筋的整体壁板相对较易制造,但无论采用何种形式,其制造流程基本是一致的。 3结语 (1)波音和空客公司在波音787和空客A350上大量使用复合材料的事实表明,复合材料结构不仅减轻了飞机的结构质量,而且改善了飞机的耐腐蚀性能和抗疲劳性能,降低了飞机的维护费用,大幅度提高了民用飞机的经济性、舒适性和环保性,成为现代大型客机先进性和市场竞争力的标志。

复合材料工艺与设备复习材料

复合材料工艺与设备 增强纤维(CF,GF)的生产工艺与设备(表面处理工艺与设备) 玻璃纤维在生产过程中辅助材料的作用:浸润剂的种类,作用 种类:增强型浸润剂和纺织型浸润剂; 作用:1、润滑-保护作用;2、粘结-集束作用; 3、防止玻璃纤维表面静电荷的积累;4、为玻璃纤维提供进一步加工和应用所需要的特性;5、使玻璃纤维获得与基材有良好的相容性及界面化学结合或化学吸附等性能 C纤维生产工艺中,惰性气体和张力的作用 惰性气体作用:①保护新生产的纤维不受氧化②作为传热介质③排除裂解产物(非C元素)。张力的作用:①使分子取向②使分子结构规整③产生轴向拉伸应力 增强纤维在表面处理工艺中的影响因素 玻璃纤维表面处理的影响因素:①处理剂的种类;②偶联剂的用量1~%;③处理方法(前处理法、后处理法、迁移法);④烘焙温度与时间(偶联剂与GF的硅层结构的最佳结合程度); ⑤偶联剂溶液的配制(PH值的调节,一般用5%的氨水)。 手糊成型工艺与设备 手糊工艺的特点:优点:1、守护成型不受产品尺寸和形状的限制,适宜尺寸大、批量小、形状复杂产品的生产;2、设备简单、投资少、设备折旧费低;3、工艺简单;4、易于满足产品设计要求,可以在产品不同部位任意增补增强材料;5、制品树脂含量高,耐腐蚀性好;缺点:1、生产效率低,劳动强度大,劳动卫生条件差;2、产品质量不易控制,性能稳定性不高;3、产品力学性能较低。 原材料选择原则:1、产品设计的性能要求;2、手糊成型工艺要求;3、价格便宜,材料容易取得。聚合物基体的选择原则:1、能在室温下凝胶、固化。并在固化过程中无低分子物得产生。2、能配制成粘度适当的胶液,适宜手糊成型的胶液粘度为。3、无毒或低毒;4、价格便宜。增强纤维的选择原则:以玻璃纤维为例,工艺特点:1、很好的疏松性;2、铺覆的变形性;3、纤维的均匀性。 先进手糊法的种类:喷射成型、热压釜、树脂传递模塑与反应注射模塑。 RTM(树脂传递模塑)基本工艺过程:将液态热固性树脂及固化剂,由计量设备分别从储桶

复合材料技术

航空预浸料- 热压罐工艺复合材料技术应用概况 发布时间:2011-11-23 15:34:27 先进复合材料自问世以来,由于其轻质、高强、耐疲劳、耐腐蚀等诸多优势,一直在航空材料领域得到重视。随着近几十年来的发展,尤其是最近10年在大型飞机上井喷式的应用,先进复材料已经证明了其在未来航空领域的重要地位,它在飞机上的用量和应用部位也已经成为衡量飞结构先进性的重要标志之一[1] 如目前代表世界最先进战机的美国F-22 和F-35,其复合材料占机结构重量达到了26%(F-22 机身、机翼、襟翼、垂尾、副翼、口盖、起落架舱门;F-35 机身翼进气道、操纵面、副翼、垂尾),欧洲EF-2000 战机更是达到了35%~40%(机翼、垂尾、方向舵[2] ;民机领域的两大巨头波音和空客,在其最新型的大型客机波音787、A350XWB 机型中,大幅使用复合材料,分别达到50% 和52%[3],在机身主承力结构中,除一些特殊需要外,基本上实现了全复合材料化。 从当前的复合材料应用来看,航空复合材料具备以下几个方面的特点:在材料方面,飞主承力结构应用高韧性复合材料;在工艺方面,呈现出以预浸料- 热压罐工艺为主,积极开发液体成型工艺及其他低成本成型工艺的态势,对复合材料构件的制造综合考虑性能/ 成本因机[4]设计理念的广泛认知,复合材料已逐渐在主承力结构上站稳了脚跟,而且,为了进一步将复合材料的优点充分发挥,飞机结构设计越来越趋向于整体化和大型化。复合材料在主承力结构上的应用技术是体现航空复合材料水平及应用程度的重要标志。目前复合材料主承力构件仍是以预浸料- 热压罐工艺为主。基于此,本文旨在介绍目前与航空预浸料- 热压罐工艺相关的复合材料技术。 主承力结构用预浸料 1 高性能复合材料体系 “计是主导,材料是基础,工艺是关键”[5]复合材料的制造技术与材料的发展息息相关。航空预浸料-热压罐工艺高性能复合材料到目前已经历了3个阶段。 第一阶段的复合材料采用通用T300 级碳纤维和未增韧热固性树脂,具有明显的脆性材料特征,主要用于飞机承力较小的结构件。第二善,应用范围扩大到垂尾、方向舵和平尾等部件。第三阶段的复合材料为高韧性复合材料,其应用扩大到机材料应用于飞机主承力结构,波音公司首先提出了高韧性复合材料预浸料标准BMS8-276,概述了主承力结构复合材料性能目标,并提出采用冲击后压缩强度

中航西飞公开世界最先进复合材料生产技术

中航西飞公开世界最先进复合材料生产技术 聚焦阎良航空城——中航工业第五届媒体日活动侧记 参加中航工业第五届媒体日的很多记者是“跑航空口”的资深记者,但走进飞机生产科研试验一线的机会却是少之又少,因此大家都十分珍惜这次难能可贵的机会。在不到两天的时间里,他们先后参观了中航工业试飞中心、西飞、一飞院和强度所4家单位,内容丰富而充实,记者们都纷纷表示不虚此行。 本次媒体日活动由试飞中心、一飞院和西飞共同承办。为了便于管理,组织者们将来自全国20个省市近150名记者分成3个小组活动,每个小组都有志愿者全程陪同,这些志愿者和各单位的组织者们给媒体朋友留下了深刻印象。 由于当天一些航班的延误,在注册台服务的志愿者们一直等到深夜。在参观科研生产试验一线时,组织者为每个小组配备一台可移动的无线扩音器,志愿者全程拉着这台重达20公斤的扩音器跟在记者团的身后,让记者们能够清晰地听到讲解。媒体日活动现场到处可见志愿者忙碌的身影,保障了活动的顺利开展。 从飞机设计、生产、试验到试飞,都是极其专业的科技或工艺,但讲解员们都尽量用浅显易懂的语言来描述,用形象生动的比喻让大家更容易理解,耐心细致地解答记者们提出的问题。记者们最后交流时笑着说:“这次媒体日我们是上课来了。” 参加本次媒体日活动的记者们也并不清闲,无论走到哪里,专家、院士、总师的身旁都会围绕一群记者。走进实验室和生产一线时,记者们认真听着工作人员的讲解,有的还拿着笔记本做笔记,时不时提出疑问。一位厂长在活动结束后表示,记者们提出的问题往往都“正中要害”,十分专业。 在本届媒体日活动中,记者们来到西飞公司参观了数控厂房、数控喷丸生产线、复材厂房等,这些生产线代表了我国、甚至是世界最先进的生产技术。来自《国际航空》杂志的记者告诉我,从前一直报道复合材料的消息,但这次在西飞的厂房看到复材的蜂窝、碳纤维等原材料以及加工合成后的复合材料时,才真正明白复材工艺,这比看多少资料都要明了。 很多记者都是军事迷,看到歼15舰载机、歼10战斗机和直10武装直升机就在眼前时,他们兴奋的围着这些重量级选手360度无死角拍照,生怕错过任何一个好的角度。各位专家、总师、院士也成了各位记者追逐的主角。在参观一飞院见到唐长红院士时,一位来自中央电视台的记者在采访之余拉着唐院士要求合影,并强调唐院士是她的偶像。 在11月5日晚,组织者为参加活动的记者们准备了一台小型文艺演出。无论是职工艺术家的美声演唱还是年轻职工组创的乐队,演出的水准完全可以用专业级来评价,尽兴时记者也跑上舞台和职工合唱一段。后来了解到,这些职工艺术家都是工作在一线的员工,工作之余大家聚在一起排练节目,节假日时表演给广大职工。同行的记者说,别看阎良小,还真是卧虎藏龙,不仅造飞机,更出艺术家。

先进复合材料在航空航天领域的应用

龙源期刊网 https://www.sodocs.net/doc/7513461281.html, 先进复合材料在航空航天领域的应用 作者:周庆庆 来源:《科技风》2017年第17期 摘要:复合材料是在随着科技发展所衍生出的一种新型材料,尤其是先进复合材料目前 已经被广泛应用到了航空航天领域,并发挥着至关重要的作用价值。本文简要介绍了先进复合材料的特性,而后重点就先进复合材料在航空发动机、无人机等航空领域,以及导弹结构、运载火箭结构、卫星和宇航器结构等航天领域中的具体应用展开了深入的探究工作。 关键词:先进复合材料;航空航天;应用 伴随着当前科技水平的不断提高,尤其是航空航天领域的快速发展,材料的应用环境愈发恶劣,对于材料本身也提出了更为严苛的要求。新型材料的研发是为了更好的满足于高新技术发展的需求,其中复合材料是目前在材料科学领域中的一个主要发展方向,同时也是新材料发展最好的一个分支,随着复合材料的快速发展,其目前已经成为了与高分子材料金属材料、无机非金属材料所并列的四大材料体系之一。 一、复合材料的特性 先进复合材料有着十分明显的优势特性,具体可概括为结构整体化、经济效益最大化、可设计性以及功能多样性,现具体分析如下: (1)结构整体化。先进复合材料能够被加工为整体部件,也就是应用先进复合材料部件来取代金属部件。在一些较为特殊的轮廓及表层比较复杂的部件当中,利用金属制造往往可行性相对较差,而应用先进复合材料往往便可有效满足于实际的工作需求。 (2)经济效益最大化。将先进复合材料应用于航空航天领域内,可实现对产品数量的大幅度精减。因对复杂部件的连接往往无需采取焊接、铆接等方式,因而对于连接部件的需求量也便可以大大减少,进而使得材料的装配成本与时间也能够有效降低,从而实现经济效益的最大化。 (3)可设计性。应用纤维、树脂、复合结构等方式可得到多种性能、形状存在明显差异化的复合材料,选取出适当的材料及铺层次序便可加工出没有膨胀系数的复合材料,同时其尺寸稳定性也要明显优于一般的金属材料。 (4)功能多样性。随着先进复合材料材料的不断发展,其不断融合了许多优异的物理性能、化学性能、生物性能、力学性能等。如先进复合材料所具备的阻燃性能、吸波性能、防热性能、屏蔽性能、半导性能及超导性能,而且各类先进复合材料其本身的构成也不尽相同,在功能方面也会产生出一定的差异性,目前综合性及多功能性现已成为先进复合材料发展的一项主流趋势。

复合材料大作业

先进复合材料制造技术复合材料表面的金属化 姓名丁志兵

班级05021104 学号2011301263 复合材料表面的金属化 材料作为社会进步的物质基础和先导,在人类历史发展的过程中一直都是人类进步的里程碑。每一种新材料的发现和利用都会为社会生产力的提高以及人类生活品质的提升带来巨大的变化。同时,材料制造的水平也是衡量一个国家科学技术和经济发展的重要因素之一。 复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的发展具有悠久的历史,自20 世界40 年代因航空工业发展的需要而发展出的玻璃纤维增强复合材料(也称玻璃钢),复合材料这一新材料的名称因此而进入人们的视线。复合材料的出现,使得材料科学的内容产生了极大的丰富,并且因其自身的广泛而优异的性能而得到快速的发展,人们将复合材料的出现视为人类进步发展的里程碑。科学家预言:“复合材料在21 世纪中将支撑着科学技术的进步和挑起经济实力的脊梁”,“21 世纪将是复合材料的时代”,“先进复合材料在21世纪中将在航空航天技术领域中发挥越来越重要的作用”。随着时代的进步和科技的发展,复合材料结构已经广泛应用于航空航天、船舶、车辆、建筑工程等多个领域,的确,21 世纪将是复合材料的时代,复合材料必将肩负着重要的责任。 树脂基复合材料以其质轻、高比强度、高比模量、热膨胀系数小、性能可设计性等一系列优点,已经成为国内外航天器结构部件的首选材料,广泛应用于各类卫星天线、相机结构组件、裕架、太阳能电池板等。在航天器中,用复合材料代替金属材料,在保持原有力学性能,甚至更高的同时,可有效减轻航天器的重量,节约发射成本。但是,由于特殊的空间使用环境和航天技术新的发展需求,树脂基复合材料面临以下的问题,严重影响了该类材料的进一步应用。 1)空间防护能力不足,制约航天器向长寿命方向发展。 航天器在空间运行过程中要经受严酷的空间环境考验。近地轨道以大量的原子氧、紫外环境为主。原子氧是一种很强的氧化剂,对树脂基体具有很强的腐蚀作用,当航天器以极高的速度在其中运行时,相当于将航天器浸泡于高温的氧原子气体中,裸露在外的树脂基复合材料结构件表面与其作用形成挥发性的氧化物;在地球同步轨道,空间辐射环境以带电高能粒子如电子,质子和紫外线等为主,带电粒子对卫星结构件的辐射损伤主要是通过以下两个作用方式:一是电离作用,即入射粒子的能量通过被照物质的原子电离而被吸收,另外一种是原子的位移作用,即被高能粒子中的原子位置移动而脱离原来所处的晶格位置,造成晶格缺陷。高能的质子和重粒子既能产生电离作用,又能产生位移作用。所有这些作用都会导致树脂基

国内外先进复合材料低成本制造技术的发展现状

国内外先进复合材料低成本制造技术的发展现状 从低成本成型的研发现状看,大致可分为以下5方面的内容:(1)对热固性复合材料一直沿用的方法进行改进和提高效率,如Filament Winding(FW,纤维缠绕)、Pultrusion(拉挤)、 Braiding(编织)、 Tow placement(丝束排布)、自动成套裁剪、预浸材料激光样板切割(Laser template)等自动化技术。(2)湿法工艺技术:RTM、RFI等在纤维增强体的预型件上再注入浸渍树脂。(3)热塑性复合材料的易成型新材料开发及IN-SITU(原位)成型方法:D irect consolidate(直接固结)、Commingled yarn(搀混纱线)、Powder co ated towpreg(粉末涂覆丝束预浸)等新成型方法。(4)不用热压罐的新固化技术,用微波、电子束、超声波、X线等高效率能量的新固化方法。(6)CAD/C AM模拟技术:铺层、浸渍、成型、固化等工序的模型化/模拟技术,有助于保证产品质量,提高生产效率。 低成本成型技术当前发展的主流是湿法成型技术,也称液体模塑成型技术(简称LCM),主要有树脂传递模塑、真空辅助树脂传递模塑(VARTM)、树脂渗透成型工艺(SCRIMP)和结构反应注射模塑等。其中最重要的是树脂传递模塑技术(RTM)以及由此而发展起来的VARTM。RTM免除了将纤维制成预浸料,再切割成层片然后再铺叠成预型件的过程,摆脱了大投资的热压罐,工艺易于实现自动化,具有生产周期短、劳动力成本低、环境污染少、制造尺寸精确、外形光滑、可制造复杂产品等优点。是目前国际上发展应用最快,并在航空工业应用最多的低成本技术之一。 从国际上看,美国在湿法成型技术上处于领先地位,特别是在航空航天领域内,在过去十年里,美国应用RTM技术的增长率为20-25%。据美国塑料工程学会预测,在今后五年里美国应用RTM技术的增长率将提高到30-32%。美国基本形成了RTM有关的材料体系、制造工艺、技术装备和验证系统,并在武器装备上得

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