材料設(shè)計漫談ppt課件-資料下載頁
2025-01-16 22:00本頁面
【正文】 通常水冷），達 90%強度。 第二級 較高溫度過時效（通常水冷），以提高抗腐蝕性。 第三級 較低溫度時效（溫度等同或接近第一次時效，通常空冷），補充強化至應(yīng)有水平，即充分利用過飽和效果。 5 復(fù)合工藝的典例 樹脂轉(zhuǎn)移成形（ RTM） ——在室溫或較低溫度下靠加壓（抽真空）將低粘度的樹脂注入放好預(yù)成型坯（編織好的增強纖維）的密閉模中，而后加熱固化。 ——主要特點（與傳統(tǒng)的預(yù)浸料鋪疊 /熱壓成形工藝相比） ①制品設(shè)計自由度大，各種復(fù)雜異形件均不必縫合，有利于結(jié)構(gòu)整體化和提高強度、剛度、抗分層、抗沖擊等綜合性能； ②材料空隙率很低（ 0～ %）； ③纖維含量高，可達 50～ 60%，甚至 75%； ④尺寸精確，重復(fù)性好，裝配工時顯著減少； ⑤能耗低，生產(chǎn)周期短，成本降低 20%，增強了與金屬件的競爭力（金屬件雖比 RTM成本還低 10%，但重 40%）； ⑥工作環(huán)境好 ——對樹脂的要求 ① 耐熱性、耐濕性、韌性等性能仍應(yīng)滿足使用要求； ②在室溫或較低溫度下具有低粘度 (～ 1PaS)； ③對增強纖維有良好的浸潤性、匹配性和粘附性； ④固化時不產(chǎn)生揮發(fā)物或其他不良副反應(yīng)； ——環(huán)氧樹脂一般能適應(yīng)上述要求，如用雙馬來酰亞胺，則可用各種單體與它聚合或加入活性稀釋劑。 ——F22是首例大量采用 RTM工藝的飛機。有 400多個零件采用 RTM。應(yīng)用實例：進氣唇口，前機身部分隔框和構(gòu)架，燃油箱骨架和箱壁，中機身武器艙門帽形加強筋，機翼中間梁，尾翼的梁和肋。 ——F35（ JSF）的垂尾及平尾原來采用鋁合金蜂窩芯 /復(fù)合材料蒙皮結(jié)構(gòu)，為進一步減輕結(jié)構(gòu)重量，成功地用 RTM技術(shù)驗證了全復(fù)合材料結(jié)構(gòu)（石墨纖維 /雙馬樹脂）的垂尾，使零件數(shù)從原來 13個減至 1個，緊固件取消了 1000個，制造費相應(yīng)減少 60%以上。這一 90Kg重的大型復(fù)雜復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件制造技術(shù)的突破與 RTM流動模型（最佳注射部位及程序）的建立緊密相關(guān)。 ——我國已成功地用 RTM工藝制備了殲八 Ⅱ 機翼隔框模擬件，相應(yīng)地研制成功適用于 RTM的酚醛樹脂、 BMI和環(huán)氧樹脂。 整體泡沫芯子 /纖維 /樹脂復(fù)合工藝 ● 工藝過程：模塑出包含肋條、桁條、電氣線路及其他附件的整體泡沫芯子 ——固化 ——纏繞以增強用的纖維 ——送回模具注射樹脂 ——固化。 ● 應(yīng)用：原用于制造沖浪船，后來美國泡沫基體公司用該復(fù)合工藝制成 X45無人作戰(zhàn)機的輕型機翼，既具有高強度，也顯著降低了成本，獲波音公司 2022年供應(yīng)商創(chuàng)新獎。 鋁材 /樹脂基復(fù)合材料的層合工藝（ GLARE） 空客研制的 A380是世界上最大的雙層客艙式的民用飛機，其載客量達555人。訂單已達 129架，每架 。 2022年 5月 7日，空客公司在法國圖盧茲為 A380開始總裝舉行盛大慶祝儀式。 ● A380采用了大量的稱為 GLARE的創(chuàng)新性材料，其主要創(chuàng)新點是新型的復(fù)合工藝。該工藝是將 /環(huán)氧樹脂復(fù)合材料在模子里交替層鋪并粘接在一起，然后在固化爐內(nèi)成形固化。 GLARE板材的厚度為 毫米～ 15毫米。 ● GLARE取代鋁板制造 A380機身壁板后，不但減重 25%，而且具有更高的強度、更好的抗疲勞特性和更長的使用壽命。鋁板如果出現(xiàn)裂紋，會向各方向擴展而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞，而 GLARE壁板一旦出現(xiàn)裂紋卻不會繼續(xù)擴展。 GLARE另一個優(yōu)點是可以和單片鋁板一樣鉆孔和切削，便于制造和維修。因此在 A380上的用量很大。 圖中的橄欖色給出了 GLARE在 A380機身上的使用位置，此外GLARE還用在垂直尾翼的前緣和水平穩(wěn)定面上。 4. 結(jié)束語 材料科學(xué)與工程領(lǐng)域的發(fā)展歷程反映了一個辯證關(guān)系：成分創(chuàng)新與工藝創(chuàng)新密不可分，相輔相成，互相依賴，互相促進。一種成分創(chuàng)新的新材料的誕生，往往由于它獨有的特性而推動一些工藝技術(shù)的發(fā)展，甚至創(chuàng)立一種嶄新的工藝技術(shù)；反過來，一種工藝創(chuàng)新的新技術(shù)的誕生，又往往由于它新的思路而推動一些材料的發(fā)展，甚至創(chuàng)立一種嶄新的材料。因此，只重視合金成分創(chuàng)新而不重視工藝創(chuàng)新的傾向必須扭轉(zhuǎn)。 材料世界真的很精彩，而熱工藝的不斷創(chuàng)新正是這個材料世界中最精彩的內(nèi)容之一。讓我們共同努力，不斷創(chuàng)新出更上一層樓的高性能、高效率、低成本、低污染的新材料、新工藝，為中華民族的騰飛和偉大祖國的振興貢獻出自己的一份力量。
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