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复合材料/胶粘剂 |
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航空产业促成纤维复合材料快速发展 |
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| http://cn.newmaker.com
3/11/2007 8:20:00 PM
specialchem
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国际上航空先进树脂基复合材料的主要性能要求是，较高的耐温度使用性、尽可能高的抗损伤容限和尽可能低的湿热环境效应。就民用飞机上用量最大的碳纤维环氧树脂复合材料而言，近年的趋势是发展液态成型纺织复合材料和非热压罐成型技术如电子束辐照交联技术等，即"用得起"的制造技术（Affordable Proccessing））。而对更高的温度要求，双马来酚亚胺、特别是可以液态成型的聚酚亚胺树脂基复合材料（如PETI系列）的前景看好。
由于制造成本在复合材料构件总成本中所占份额最大，因此低成本成型制造工艺技术是目前发展的重点，主要包括纺织复合材料和树脂传递模塑（RTM或近似的RFI）液态成型技术等。通过编织、经编、针织、机织、缝纫等制造顶成型体，以及液态成型如树脂浸渗（RI）和树脂转移模塑（RTM，使整体制造的成本降低，层间增强，并达到减重目标。其中，RTM技术在美国军用战斗机F-35垂尾及F/A18-E/F襟翼整流罩上的应用是使用该项技术制造的最大尺寸的零部件，前者长3.6ｍ，重约90Kg。我国在液态成型复合材料技术正在取得进展，如北京航空材料研究院在中机身液态成型树脂基复合材料剪切梁的制备方面已经取得了很大的进展。
为了进一步迎接先进复合材料更高性能－价格比的挑战，欧洲空中客车公司提出的目标是更多地应用碳纤维复合材料CFRP以减重至30％，从而降低整个飞行成本40％。但是，CFRP技术在减重的同时，制造成本比金属焊接结构高。应用目前空中客车公司已储备的技术水平，可以达到减重15％、降低成本15％的目标；而采用新型金属焊接结构制作机身，减重10％却降低成本20％，可见在发展低成本、高性能复合材料方面还大有潜力。美国也有"高速民航机研究计划"，其中心任务是开发聚醚亚胺复合材料和钛／石墨纤维混杂复合材料等。
新技术特别是纳米技术为航空材料的发展开拓了新的思路，人们充满热情地研究由片状纳米黏土改性的环氧树脂、双马来醚亚胺树脂和聚醚亚胺树脂，研究纳米改性的铝合金，期望在性能上获得显著提高。英、德等国对由碳纳米管增强的树脂基复合材料开展了许多研究工作，结果表明，无论力学性能还是电磁性能均有改进。纳米技术的发展还有力地带动了航空材料的发展，如雷达罩纳米防雨涂层以及隐身材料的纳米化等。
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