材料設(shè)計(jì)漫談ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-01-16 22:00本頁(yè)面
【正文】 通常水冷），達(dá) 90%強(qiáng)度。 第二級(jí) 較高溫度過時(shí)效（通常水冷），以提高抗腐蝕性。 第三級(jí) 較低溫度時(shí)效（溫度等同或接近第一次時(shí)效，通?？绽洌?，補(bǔ)充強(qiáng)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(qiáng)纖維）的密閉模中，而后加熱固化。 ——主要特點(diǎn)（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(jì)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(qiáng)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(dá) 50～ 60%，甚至 75%； ④尺寸精確，重復(fù)性好，裝配工時(shí)顯著減少； ⑤能耗低，生產(chǎn)周期短，成本降低 20%，增強(qiáng)了與金屬件的競(jìng)爭(zhēng)力（金屬件雖比 RTM成本還低 10%，但重 40%）； ⑥工作環(huán)境好 ——對(duì)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(duì)增強(qiáng)纖維有良好的浸潤(rùn)性、匹配性和粘附性； ④固化時(shí)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(lái)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(jī)。有 400多個(gè)零件采用 RTM。應(yīng)用實(shí)例：進(jìn)氣唇口，前機(jī)身部分隔框和構(gòu)架，燃油箱骨架和箱壁，中機(jī)身武器艙門帽形加強(qiáng)筋，機(jī)翼中間梁，尾翼的梁和肋。 ——F35（ JSF）的垂尾及平尾原來(lái)采用鋁合金蜂窩芯 /復(fù)合材料蒙皮結(jié)構(gòu)，為進(jìn)一步減輕結(jié)構(gòu)重量，成功地用 RTM技術(shù)驗(yàn)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(lái) 13個(gè)減至 1個(gè)，緊固件取消了 1000個(gè)，制造費(fèi)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(dòng)模型（最佳注射部位及程序）的建立緊密相關(guān)。 ——我國(guó)已成功地用 RTM工藝制備了殲八 Ⅱ 機(jī)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(qiáng)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(lái)美國(guó)泡沫基體公司用該復(fù)合工藝制成 X45無(wú)人作戰(zhàn)機(jī)的輕型機(jī)翼，既具有高強(qiáng)度，也顯著降低了成本，獲波音公司 2022年供應(yīng)商創(chuàng)新獎(jiǎng)。 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(jī)，其載客量達(dá)555人。訂單已達(dá) 129架，每架 。 2022年 5月 7日，空客公司在法國(guó)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?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)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(jī)身壁板后，不但減重 25%，而且具有更高的強(qiáng)度、更好的抗疲勞特性和更長(zhǎng)的使用壽命。鋁板如果出現(xiàn)裂紋，會(huì)向各方向擴(kuò)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(huì)繼續(xù)擴(kuò)展。 GLARE另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)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(jī)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(yǔ) 材料科學(xué)與工程領(lǐng)域的發(fā)展歷程反映了一個(gè)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(jìn)。一種成分創(chuàng)新的新材料的誕生，往往由于它獨(dú)有的特性而推動(dòng)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(lái)，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(dòng)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(gè)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(guó)的振興貢獻(xiàn)出自己的一份力量。
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