畢業(yè)論文復合材料的發(fā)展和應用(編輯修改稿)
2025-07-07 23:56 本頁面
【文章內容簡介】 如 F22 主承力結構用 52504BMI 樹 脂，耐溫達 200。 C， CAI 值為 220MPa(實際使用值為 167MPa)。 比外還采用增韌環(huán)氧 9773， CAI 值為 348MPa。 B777 采用 39002 高韌性環(huán)氧樹脂， CAI 值為 324345MPa。第四代 韌性雙馬樹 脂 5260，耐溫 230。 C， CAI 值 340MPa，較適合于民航機采用。 高性能纖維和高韌性樹脂的 F22 總體氣動外型布局 應用可提高先進復合材料的各種 綜合性能和放寬設計許用值，從而可將減重效率由目前的 20%25%提高到 30% 或更高。 重視制造技術研究、生產條件改造和綜合配套技術協(xié)調發(fā)展 除繼續(xù)采用成熟的熱壓罐成型技術外，還應對編織 /RTM、縫編 /RTM、纏繞、拉擠、注塑等多種成型技術進行研究。大力研究先進的 ATP 技術，發(fā)展自動切割下料、自動鋪帶 、自動鉆鉚等技術。先進的 ATP 設備可鋪疊 的專用碳纖維 /BMI 預浸帶 (帶厚約 )， F22 就成功地采用這項技術完成了機翼上下蒙皮的疊層工作， LockheedMartin 和 Boeing 公司都在積 極開發(fā) JSF 戰(zhàn)斗機發(fā)動 機 S 形進氣道的 ATP 技術，此外， V2 C17 和美國陸軍的先進 戰(zhàn)車均計劃采用先進的 ATP 技術。 航空先進樹脂復合材料的應用 重點開發(fā)低成本的技 術 制造成本過高是制約復合材料擴大應用，特別是民用領域應用的主要障礙，降低成本乃是當務之急。降低成本應從設計、材料、制造、使用、維護等多方面綜合考慮，應推廣大絲束纖維 (48320K)、 RTM 工藝、固化自動監(jiān)控、整體成型、特種格柵結構和真空滲透等技術的應用。 美國準備通過低成本技術研究，設想在 1015 年的時間內實現先進戰(zhàn)斗機主要復合材料結構件制造成本降低一個數量級的目標。其主要技術思路為：進一步提高復合材料結構件的整體性，更多地采用共固化和膠接技術以及復合材料的DFM(DesignforManufacture)和 DFA(DesignforAffordability)技術，真正實現復合材料的優(yōu)化應用，從而大大提高復合材料的應用效益，實現制造成本降低一個數量級的目標。 目前國內先進復合材料的研究和應用通常都具有時間緊、經費少、任務重的特點，往往缺乏從設計、制造到使用、維護的全過程成本的精細模擬分析和評估，存在重大技術決策和最終成果預測不科學和定量預測結果少等問題，消除這些矛盾對確保復合材料科研工作高起點和順利進行以及研究成果的推廣應用具有重要作用。 強調復合材料一體化綜合技術的發(fā)展 復合材料技 術本身正向著技術綜合化、功能多樣化和智能結構化方向發(fā)展，它的研究和應用往往涉及設計、材料、制造、測試、使用和維護等諸多專業(yè)技術領域。其發(fā)展應用上任何成功的突破都是各專業(yè)人員協(xié)同工作的結果，需要各專業(yè)人員協(xié)同工作，為一個共同的目標而努力，這樣才能集中有限的人力、財力和 物力，在較短的時間內完成繁重的研制任務。 重視熱塑性復合材料的研究和應用 以連續(xù)纖維或長纖維增強的熱塑性復合材料 (常以 PP、 PA、 PC 及高性能塑料 PEEK、 PES、 PPS 等為基體材料 )，既具有熱固性復合材料那樣良好的綜合力學性能，又在 材料韌性、耐腐蝕性、耐磨性及耐溫性方面有明顯的優(yōu)勢，而在工藝上還具有良好的二次或多次成型和易于回收的特性，其良好的發(fā)展和應用前景是顯而易見的，因此，要繼續(xù)重視發(fā)展熱塑性復合材料，使熱塑性復合材料的研究和應用得到進一步發(fā)展。 4 熱塑性纖維復合材料的發(fā)展和應用 塑性纖維復合材料 的特點 塑性纖維復合材料（ＦＲＴＰ）是纖維復合材料 （ＦＲＰ）中的一大門類。在熱固性纖維復合材料的啟發(fā)下，萌發(fā)了研制熱塑性纖維復合材料的想法。 熱塑性纖維復合材料有下列特點： ａ．有較高 的斷裂韌性 ｃ．耐 化學藥品及耐水性 ｄ．熱成型性能好，生產效率高 ｅ．廢料可再生利用 ｆ．普通熱塑性復合材料密度低， 價格便宜，模具費用小 ｇ．高性能熱塑性纖維復合材 料有極高的比強度、比剛度和韌性，有耐熱性、阻燃 性及空間性能等特性 ｈ．產品設計自由大，可制成復雜形狀 的 產品 塑性纖維復合材料 的發(fā)展和應用 熱塑性樹脂基復合材料是 20 世紀 80 年代發(fā)展起來的，主要有長纖維增強粒料 (LFP)、連續(xù)纖維增強預浸帶 (MITT)和玻璃纖維氈增強型熱塑性復合 材料(GMT)。根據使用要求不同，樹脂基體主要有 PP、 PE、 PA、 PBT、 PEI、 PC、PES、 PEEK、 PI、 PAI 等熱塑性工程塑料，纖維種類包括玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維和硼纖維等一切可能的纖維品種。隨著熱塑性樹脂基復合材料技術的不斷成熟以及可回收利用的優(yōu)勢，該品種的復合材料發(fā)展較快，歐美發(fā)達國家熱塑性樹脂基復合材料已經占到樹脂基復合材料總量的 30%以上。 高性能熱塑性樹脂基復合材料以注射件居多，基體以 PP、 PA 為主。產品有管件（彎頭、三通、法蘭）、閥門、葉輪、軸承、電器及汽車零件、擠出成型管道 、 GMT 模壓制品（如吉普車座椅支架）、汽車踏板、座椅等。玻璃纖維增強聚丙烯在汽車中的應用包括通風和供暖系統(tǒng)、空氣過濾器外殼、變速箱蓋、座椅架、擋泥板
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