復(fù)合材料在飛行器制造中的應(yīng)用(編輯修改稿)
2025-05-26 05:36 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 最廣泛的方法是坩堝法拉絲和池窯漏板法拉絲 兩種 。 玻璃纖維制品主要有纖維布 、 纖維氈和纖維帶等 。 玻璃纖維布可分為平紋布 、 斜紋布 、 無捻粗紗布 （ 方格布 ） 、 單向布 、無紡布等 。 玻璃纖維氈又分為短切纖維氈 、 表面氈及連續(xù)纖維氈等 。 58 坩堝爐 59 池窯拉絲是國際上普遍采用的玻璃纖維生產(chǎn)新工藝，該技術(shù)特點是，采用重油或燃?xì)饧訜釂卧G，粉料直接熔化成玻璃，經(jīng)燃?xì)饧訜岬某尚屯?，由多臺（數(shù)十到上百臺）漏板同時拉制各種規(guī)格的玻璃纖維原絲。具有生產(chǎn)規(guī)模大、效率高、能耗低、產(chǎn)品質(zhì)量好等優(yōu)點，能適應(yīng) 800至 4000孔大漏板拉絲成型的要求，是生產(chǎn)高質(zhì)量、低成本玻璃纖維材料的最佳方法。 60 玻璃池窯 61 池窯拉絲 62 濕法氈生產(chǎn)線 63 連續(xù)原絲氈生產(chǎn)線 64 短切原絲氈生產(chǎn)線 65 離心棉生產(chǎn)線 66 玻璃纖維過濾布生產(chǎn)線 67 復(fù)合纖維的生產(chǎn)方法主要有 復(fù)合紡絲法 和 共混紡絲法 。 復(fù)合紡絲法是將兩種性質(zhì)不同的高聚物，用兩根螺桿分別熔融、計量后，共同進入特殊設(shè)計的紡絲組件，經(jīng)噴絲孔噴出冷卻成形。復(fù)合紡絲采用專用的復(fù)合紡絲機生產(chǎn)。 共混紡絲是將兩種或兩種以上的具有相容性的聚合物混合在一起進行紡絲的方法。這種方法可以用普通紡絲設(shè)備。 69 基體材料樹脂 復(fù)合材料是由 增強材料 和 基體材料 組成的 ?；w的三種主要作用是： 把纖維粘在一起； 分配纖維間的載荷； 保護纖維不受環(huán)境影響 。 在復(fù)合材料的成形過程中 ， 基體經(jīng)過一系列物理的 、 化學(xué)的和物理化學(xué)的復(fù)雜變化過程 ， 與增強纖維復(fù)合成具有一定形狀的整體 。 因此 ， 基體材料的性能直接影響復(fù)合材料的性能 ， 而它的工藝性則直接影響復(fù)合材料的成形方法與工藝參數(shù)的選擇 。 70 聚合物基復(fù)合材料的基體材料是樹脂 。 用作基材的樹脂首先要具有 較高的力學(xué)性能 、 介電性能 、 耐熱性能和耐老化性能 ， 并且要施工簡便 ， 有良好的工藝性能 。 樹脂大致可分為 熱固性樹脂和 熱塑性樹脂 兩類 。 前者有環(huán)氧樹脂 、酚醛樹脂等；后者有聚酰胺 、 聚砜 、 聚酰亞胺 、 聚脂等 。 這兩類基體材料在使用方法上有很大的不同 。 71 72 復(fù)合材料的組成 基體 Matrix 增強體 Reinforcement 界面 Interface 73 a是玻纖增強 PP的沖擊試樣的斷口掃描電鏡照片， （ a）是加入 MPP相容劑的玻纖增強體系， ( a）中玻璃纖維與基體的結(jié)合較好，纖維拔出較少 . 74 （ b） 是未加相容劑的玻纖增強體系 。 從中可以看出 ， 而（ b） 中有大量的玻纖從基體中拔出 ， 證明與基體的粘接性較差 ， 因而體系的力學(xué)性能不高 。 75 復(fù)合效應(yīng) 復(fù)合效應(yīng)實質(zhì)上是原相材料及其所形成的界面相互作用、相互依存、相互補充的結(jié)果。 復(fù)合材料具有特殊的復(fù)合效應(yīng)，使得復(fù)合材料不但基本保持了原有組分的性能，還增添了原有組分沒有的性能。 它表現(xiàn)為樹脂基復(fù)合材料的性能是其組分材料基礎(chǔ)上的線性和非線性的綜合。復(fù)合效應(yīng)有正有負(fù)，性能的提高總是人們所期望的，但有些材料在復(fù)合之后某些方面的性能出現(xiàn)抵消甚至降低的現(xiàn)象是不可避免的。 76 線性效應(yīng) 非線性效應(yīng) 界面效應(yīng) 尺寸效應(yīng) 各向異性效應(yīng) 復(fù)合效應(yīng) 線性效應(yīng)可細(xì)分為平均效應(yīng)、平行效應(yīng)、相補效應(yīng)、相抵效應(yīng)。 非線性效應(yīng)可細(xì)分為乘積效應(yīng)、系統(tǒng)效應(yīng)、誘導(dǎo)效應(yīng)、共振效應(yīng)。 77 線性效應(yīng) （ 1）平均效應(yīng)（混合效應(yīng)） 復(fù)合材料的某項性能等于各組分的該項性能乘以該組分體積分?jǐn)?shù)之和?？捎没旌衔锒擅枋觯? Kc = ΣKiφi （并聯(lián)模型） 1/Kc = Σφi/Ki （ 串聯(lián)模型 ） （ 2） 平行效應(yīng) 復(fù)合材料的某項性能與其中某一組分的該項性能基本相當(dāng) 。 Kc ≌ Ki 78 （ 3）相補效應(yīng) 復(fù)合材料各組分復(fù)合后相互補充，彌補各自的弱點，產(chǎn)生優(yōu)異的綜合性能。 C = A B （ 4） 相抵效應(yīng) 復(fù)合材料各組分之間出現(xiàn)性能相互制約 ，使其性能低于混合物定律預(yù)測值 。 Kc ΣKiφi 79 以下舉例對其中的重要效應(yīng)簡單作一說明。 平均效應(yīng)又可稱為加和效應(yīng) (Mean Properties)，反映在復(fù)合材料的混合定則 (Rule of Mixture)中。 該定則通常用來計算增強材料和基體復(fù)合后對某一性質(zhì)產(chǎn)生的效果，即 式中 p― 某一性質(zhì)，例如強度、模量、泊松比、熱導(dǎo)等 Pc― 復(fù)合材料的某一性質(zhì)； Pi― 原始 i材料的某一性質(zhì)； Φ― 體積分?jǐn)?shù)； Φi― N種原始材料中第 i種材料體積分?jǐn)?shù) n― 由實驗確定，其范圍為 1≤ n ≤ 1 ? ????Niinic pp1?80 ? ????Niinic pp1?例題： p(PA66) =, p(GF)=3232MPa, p(CF)=3500 Φ1= , Φ2= n=1 Pc1= +3232 = (MPa) Pc2= +3500 = (MPa) 81 相補效應(yīng)和相抵效應(yīng) A B 82 非線性效應(yīng)中，乘積效應(yīng) (Product ProPMs＞又叫傳遞特性，交叉耦合效應(yīng)。 例如對材料 X輸入時輸出為 Y，即一種轉(zhuǎn)換功能材料 Y/X(如磁場／壓力的換能材料 )；而 Y又作為另一種材料的第二次輸入，產(chǎn)生輸出 Z，即為另一種換能材料 Z／ Y(如電阻／磁場轉(zhuǎn)換材料 )。兩種材料復(fù)合得出一新的機能材料，即 Y／ X． Z／ Y＝ Z／ X(即電阻／壓力轉(zhuǎn)換構(gòu)料 )。 乘積效應(yīng)對開發(fā)新型功能材料指出了方向，因為這種效應(yīng)不僅僅比單一材料獲得很強的性能，甚至還可利用它創(chuàng)造出任何單一材料都不存在的新的功能效應(yīng)。 83 非線性效應(yīng) 相乘效應(yīng) （ X/Y） ?（ Y/Z） =X/Z A組元性質(zhì) X/Y B組元性質(zhì) Y/Z 相乘性質(zhì) X/Z 壓磁效應(yīng) 壓磁效應(yīng) 磁致伸縮 熱致變形 磁阻效應(yīng) 電磁效應(yīng) 壓阻效應(yīng) 壓敏效應(yīng) 壓阻效應(yīng) 壓電效應(yīng) 磁阻效應(yīng) 熱敏效應(yīng) 84 當(dāng)你在點燃煤氣灶或熱水器時，就有一種壓電陶瓷已悄悄地為你服務(wù)了一次。生產(chǎn)廠家在這類壓電點火裝置內(nèi)，藏著一塊壓電陶瓷，當(dāng)用戶按下點火裝置的彈簧時，傳動裝置就把壓力施加在壓電陶瓷上，使它產(chǎn)生很高的電壓，進而將電能引向燃?xì)獾某隹诜烹?，于是，燃?xì)饩捅浑娀鸹c燃了。壓電陶瓷的這種功能就叫做壓電效
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1