航空复合材料综述

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功能复合材料研究报告

功能复合材料研究报告

功能复合材料研究报告功能复合材料研究报告1. 绪论复合材料具有优良力学性能、高强度、轻重量和高耐热性能等优点,在许多高科技领域、航空航天、汽车制造、船舶制造等工业中发挥着重要作用,因此,研究复合材料具有重要的意义。

本报告对复合材料进行研究,旨在研发新型复合材料,为社会提供更多的可能性。

2. 发展现状近年来,复合材料的发展迅速,有多个新型的复合材料发现,其中不仅包括各种功能性复合材料,还包括原料材料、成形工艺、智能材料等。

比如,复合材料中的碳纤维复合材料具有结构轻、高强度、高室温热稳定性等特点,是应用非常广泛的一类功能性复合材料。

另外,碳纳米管复合材料具有强韧、高抗拉力实和高耐腐蚀等特点,可以替代传统钢材做成汽车和内外装饰片,广泛应用于运输、清洁电能发电等领域。

3. 选材技术为了研发新型复合材料,采用选材技术是必不可少的,此外在评估选材方面也有科学的技术,包括抗冲击性能、热特性、结构强度以及环境抗性等。

一般情况下,需要选择优质的复合材料,在其结构强度、复位性能等方面能够达到一定程度,以保证研发出新型复合材料能够满足社会对复合材料性能要求的目的。

4. 工艺及加工技术为了能够研发出满足社会环境要求的新型复合材料,制造过程中应考虑到材料的热加工返活性以及生产中容易受到的变形破坏,以选取合适的工艺流程和机床来实现高效的加工,以达到降低成本,提高产品性能的目的。

5. 控制及新技术目前复合材料的研究面临着许多技术上的挑战,比如,多少量产、提高品质和提高运行能力等。

新研发出来的复合材料不仅要求有更优质的性能,而且要求在更短的时间内弥补生产和运行中的损耗,从而改善复合材料的生产效率,增强其应用能力。

6. 结论综上所述,研发复合材料有许多好处,是应用非常普及的。

本文研究报告综述了复合材料的发展现状、选材技术、工艺及加工技术及控制及新技术等,有助于研发新型复合材料,使其应用于社会中,为社会发展做出贡献。

复合材料文献综述

复合材料文献综述

复合材料文献综述复合材料是由两种或两种以上的不同材料组合而成的一种新材料,通常由增强材料和基体材料组成。

增强材料包括玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等,而基体材料可以是金属、塑料、陶瓷或其他材料。

复合材料具有轻、强、刚、耐腐蚀等特点,广泛应用于航空、航天、汽车、建筑、电子等领域。

本文将从复合材料的制备、性能和应用三个方面综述相关文献。

一、复合材料的制备制备复合材料的方法包括层压法、注塑法、浸渍法、压缩成型法等。

其中,层压法是最常用的方法之一。

通过将增强材料和基体材料交替叠加,再进行高温高压处理,使两种材料相互融合,形成一体化的材料。

注塑法是将增强材料和基体材料混合后注入模具中进行成型,适用于复杂形状的材料制备。

浸渍法是将增强材料浸泡在基体材料中,使其充分吸收基体材料,形成复合材料。

压缩成型法是将增强材料和基体材料混合后,通过压缩成型的方式进行制备。

以上几种方法各有优缺点,需要根据具体情况选择适合的方法。

二、复合材料的性能复合材料具有轻、强、刚、耐腐蚀等特点,其主要性能取决于增强材料和基体材料的选择及其比例。

例如,碳纤维增强复合材料具有高强度、高刚度、低密度等优点,适用于航空、航天和汽车等领域。

玻璃纤维增强复合材料则具有低成本、良好的电绝缘性和耐腐蚀性等特点,适用于建筑、电子等领域。

复合材料的热膨胀系数和热导率也是其性能考虑的重要因素。

热膨胀系数低的复合材料具有良好的热稳定性,适用于高温环境下的应用。

热导率低的复合材料则适用于需要绝缘的场合。

三、复合材料的应用复合材料在航空、航天、汽车、建筑、电子等领域都有广泛应用。

在航空航天领域,碳纤维增强复合材料被广泛应用于飞机和火箭等结构件的制造中,以提高其强度和刚度,降低重量。

在汽车领域,玻璃纤维增强复合材料被用于制造汽车外壳和底盘等部件,以提高其耐腐蚀性和减轻重量。

在建筑领域,复合材料被用于制造墙板、地板、屋顶等结构件,以提高其抗震性和防火性。

在电子领域,复合材料被用于制造电路板、电容器等部件,以提高其绝缘性和耐高温性。

无人机结构用复合材料及制造技术综述

无人机结构用复合材料及制造技术综述

一、综述无人机是近年来发展迅速的新兴技术,它是一种无人驾驶的无人飞行器,具有自主导航、自动控制和自动跟踪功能,可以实现高空、远距离、长时间的飞行任务。

无人机结构的研究和制造技术是无人机发展的关键,复合材料是无人机结构制造的主要材料。

复合材料是指将两种或两种以上的材料结合在一起,以满足特定功能的新型材料。

复合材料的优点是具有较高的强度、轻重比、耐腐蚀性和耐热性等优点,可以满足无人机结构的高性能要求。

目前,复合材料已经成为无人机结构的主要材料,广泛应用于无人机的机身、机翼、尾翼和螺旋桨等部件的制造。

1、复合材料的分类复合材料可以分为两大类:有机复合材料和无机复合材料。

有机复合材料主要由碳纤维和树脂组成,具有较高的强度、轻重比和耐腐蚀性,可以用于制造无人机的机身、机翼、尾翼和螺旋桨等部件。

无机复合材料主要由陶瓷纤维、玻璃纤维和金属纤维组成,具有较高的强度、耐热性和耐腐蚀性,可以用于制造无人机的发动机、燃料系统和控制系统等部件。

2、复合材料的制造技术复合材料的制造技术主要包括碳纤维增强塑料(CFRP)技术、玻璃纤维增强塑料(GFRP)技术和金属纤维增强塑料(MFRP)技术。

(1)碳纤维增强塑料(CFRP)技术碳纤维增强塑料(CFRP)技术是将碳纤维和树脂结合在一起制成的复合材料,具有较高的强度、轻重比、耐腐蚀性和耐热性等优点,可以用于制造无人机的机身、机翼、尾翼和螺旋桨等部件。

CFRP技术的制造过程主要包括碳纤维层压、树脂浇注、固化和表面处理等步骤。

(2)玻璃纤维增强塑料(GFRP)技术玻璃纤维增强塑料(GFRP)技术是将玻璃纤维和树脂结合在一起制成的复合材料,具有较高的强度、耐热性和耐腐蚀性,可以用于制造无人机的发动机、燃料系统和控制系统等部件。

GFRP技术的制造过程主要包括玻璃纤维层压、树脂浇注、固化和表面处理等步骤。

(3)金属纤维增强塑料(MFRP)技术金属纤维增强塑料(MFRP)技术是将金属纤维和树脂结合在一起制成的复合材料,具有较高的强度、耐热性和耐腐蚀性,可以用于制造无人机的发动机、燃料系统和控制系统等部件。

无人机结构用复合材料及制造技术综述

无人机结构用复合材料及制造技术综述

无人机结构用复合材料及制造技术综述无人机结构的材料和制造技术对于无人机的性能和寿命具有重要影响。

复合材料由于具有重量轻、高强度、低热膨胀等特点,在无人机结构中得到了广泛应用。

本文综述了无人机结构的复合材料和制造技术。

一、复合材料在无人机结构中的应用复合材料是由两种或两种以上不同的材料经过化学或物理方法组合而成的新材料,其材料性能超过了单一材料的性能。

在无人机结构中,复合材料广泛应用于机身、机翼、舵面等部位。

1. 机身:无人机机身需要具备重量轻、高强度、耐腐蚀等特点,因此采用复合材料可以满足这些需求。

例如美国MQ-9猎鹰无人机采用复合材料制造机身,比同类无人机重量轻50%,飞行时间延长了数小时。

2. 机翼:无人机机翼需要具备高强度、刚度、疲劳寿命长等特点,因此采用复合材料可以提高机翼的性能。

例如美国RQ-4全球鹰无人机采用复合材料制造机翼,比同类无人机重量轻30%,飞行高度可以达到20000米以上。

3. 舵面:无人机舵面需要具备高强度、轻量化等特点,因此采用复合材料可以提高舵面的性能。

例如中国翼龙无人机采用复合材料制造舵面,比同类无人机重量轻25%,飞行时间延长了数小时。

二、复合材料制造技术在无人机结构中的应用无人机结构的制造技术对于无人机的性能和寿命具有重要影响。

复合材料制造技术由于具有高精度、高效益、低成本等特点,在无人机结构中得到了广泛应用。

常见的复合材料制造技术包括手工层压法、自动层压法、旋转成型法、注射成型法等。

1. 手工层压法:手工层压法是一种传统的复合材料制造技术,其工艺简单、成本低,但制造质量和效率较低。

手工层压法通常用于制造小批量或特殊形状的无人机结构部件。

2. 自动层压法:自动层压法是一种现代化的复合材料制造技术,其可以高效地制造大批量的无人机结构部件。

自动层压法可以采用单面模具或双面模具,可以实现复杂结构的无人机部件制造。

3. 旋转成型法:旋转成型法是一种旋转制造技术,其将预制的复合材料涂覆于旋转的模具上,通过热固化使其成型。

飞机复合材料结构设计

飞机复合材料结构设计

7.5 复合材料结构设计一、复合材料结构设计一般原则本节主要介绍层压结构和由层压面板构成的夹层结构的设计原则.复合材料结构设计的一般原则从总的方面说与金属结构相似,但其具体内容则有所同,有所不同。

相同之处,如传力路线最短等受力构件布置的一些基本原则,又如细节设计中要避免受载偏心,尽量避免开口,开口时注意其形状等一些内容,但由于复合材料与金属材料性质、性能上的不同,在设计原则的具体内容上必然有很多不同之处。

以下我们主要就不同的方面作简要介绍。

1.提高结构效率针对复合材料的特点,除上述与金属相同的原则外,还应从以下几方面着手:(1)铺层设计中要扬长避短,充分利用复合材料沿纤维方向的优良性能,避免使用其弱的横向性能和剪切性能。

(2)与单纯的层合板不同,对于层压结构耍注意选择合理的结构形式和层板构形,对某些敏感区的局部铺层设计:如在连接区、局部冲击区、集中力作用点、开口附近等处的铺层一般应进行局部调整,在结构尺寸和结构外形突变区注意铺层过渡问题。

要注意复合材料层压性带来的某些区域易产生分层,从而可能引发的结构承载能力下降或失效的问题,尽可能采取相应措施(详见本节的三)。

(3)提高结构整体性。

复合材料比金属更易制造出形状复杂的构件,并具有可采用共固化工艺制造大型整体件的优点。

设计中在不增加工装复杂程度的情况下应尽量减少零件数量,设计成整体件,如大块机翼整体壁板。

这样可不用紧固件或减少紧固件的数量,减轻结构重量,提高结构效率,并可减少钻孔、装配的工作量和由孔引起的应力集中以及制造成本。

2.要保证结构中各元件之间的载荷传递复合材料构件与金属构件不同,除具有一定的形状外,还可以具有不同的层板构形。

要使各构件之间(如蒙皮和桁条、冀肋、翼粱之间)和各构件的各个部分之间(如梁的绿条和腹板之间)的承载路径尽量连续。

连接的形式与方法应与需传递的载荷性质(拉压、剪切)和方向相适应,尽量避免偏心和切口效应。

同一构件须拼接时,其纤维取向也应连续。

复合材料简介

复合材料简介

复合材料简介学院:电子信息与自动化专业:电气工程及其自动化学号:11023214姓名:乔盖群综述:复合材料,是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。

各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。

复合材料使用的历史可以追溯到古代。

从古至今沿用的稻草或麦秸增强粘土和已使用上百年的钢筋混凝土均由两种材料复合而成。

20世纪40年代,因航空工业的需要,发展了玻璃纤维增强塑料(俗称玻璃钢),从此出现了复合材料这一名称。

50年代以后,陆续发展了碳纤维、石墨纤维和硼纤维等高强度和高模量纤维。

70年代出现了芳纶纤维和碳化硅纤维。

这些高强度、高模量纤维能与合成树脂、碳、石墨、陶瓷、橡胶等非金属基体或铝、镁、钛等金属基体复合,构成各具特色的复合材料。

定义:由异质、异性、异形的有机聚合物、无机非金属、金属等材料作为基体或增强体,通过复合工艺组合而成的材料。

除具备原材料的性能外,同时能产生新的性能。

分类:复合材料是一种混合物。

在很多领域都发挥了很大的作用,代替了很多传统的材料。

复合材料按其组成分为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。

按其结构特点又分为:①纤维增强复合材料。

将各种纤维增强体置于基体材料内复合而成。

如纤维增强塑料、纤维增强金属等。

②夹层复合材料。

由性质不同的表面材料和芯材组合而成。

通常面材强度高、薄;芯材质轻、强度低,但具有一定刚度和厚度。

分为实心夹层和蜂窝夹层两种。

③细粒复合材料。

将硬质细粒均匀分布于基体中,如弥散强化合金、金属陶瓷等。

④混杂复合材料。

由两种或两种以上增强相材料混杂于一种基体相材料中构成。

与普通单增强相复合材料比,其冲击强度、疲劳强度和断裂韧性显著提高,并具有特殊的热膨胀性能。

分为层内混杂、层间混杂、夹芯混杂、层内/层间混杂和超混杂复合材料。

60年代为满足航空航天等尖端技术所用材料的需要,先后研制和生产了以高性能纤维(如碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维等)为增强材料的复合材料,其比强度大于4×106厘米(cm),比模量大于4×108cm。

无人机结构用复合材料及制造技术综述

无人机结构用复合材料及制造技术综述

无人机结构用复合材料及制造技术综述摘要:随着无人机技术的不断发展,无人机的应用越来越广泛,而无人机的结构用材料也在不断地发展和改进。

本文主要介绍了无人机结构用复合材料及制造技术的发展现状和趋势,包括复合材料的种类、特点、制造工艺和应用等方面。

同时,本文还介绍了无人机结构用复合材料的优势和不足,以及未来的发展方向和挑战。

关键词:无人机;复合材料;制造技术;结构用材料一、引言随着无人机技术的不断发展,无人机的应用越来越广泛,无人机的结构用材料也在不断地发展和改进。

传统的金属材料虽然具有一定的强度和刚度,但是其密度较大,重量较重,不利于无人机的飞行和操控。

因此,复合材料作为一种新型的结构用材料,具有重量轻、强度高、刚度好、耐腐蚀等优点,被广泛应用于无人机的制造中。

本文主要介绍了无人机结构用复合材料及制造技术的发展现状和趋势,包括复合材料的种类、特点、制造工艺和应用等方面。

同时,本文还介绍了无人机结构用复合材料的优势和不足,以及未来的发展方向和挑战。

二、复合材料的种类和特点复合材料是由两种或两种以上不同材料组成的复合材料,具有多种优良的性能,例如强度高、刚度好、耐腐蚀、耐高温、重量轻等。

根据其组成材料的不同,复合材料可分为无机复合材料和有机复合材料两类。

1. 无机复合材料无机复合材料是由无机材料和基体材料组成的复合材料。

无机材料包括金属、陶瓷、玻璃等,基体材料包括树脂、橡胶、塑料等。

无机复合材料具有高强度、高刚度、耐高温、耐腐蚀等优点,但是其制造工艺复杂,成本较高,应用范围有限。

2. 有机复合材料有机复合材料是由有机材料和基体材料组成的复合材料。

有机材料包括纤维素、合成纤维、碳纤维等,基体材料包括树脂、橡胶、塑料等。

有机复合材料具有重量轻、强度高、刚度好、耐腐蚀等优点,制造工艺简单,成本较低,应用范围广泛。

三、复合材料的制造工艺复合材料的制造工艺主要包括手工层压、自动层压、注塑成型、挤出成型、旋转成型等。

航空材料论文范文

航空材料论文范文

航空材料论文范文目录1.航空复合材料概述.... (2)1.1复合材料...... 21.2复合材料在飞行器上的应用.... (3)1.3C/C 复合材料在高超飞行器中应用....42.C/ C 复合材料................................ (5)2.1 概述................................ (5)2.2 碳/ 碳复合材料的组成及微观结构................................ . (5)2.3 碳/ 碳复合材料的性能................................ .. (6)2.3.1 物理性厶匕能 (6)2.3.2 力学性厶匕能 (6)2.3.3热学及烧蚀性厶匕能...... (6)2.3.4摩擦磨损性厶匕能...... (7)2.4碳/ 碳复合材料制备及加工...... (7)2.4.1液相浸渍工艺...... (7)2.4.2 化学气相沉积工艺................................ (7)2.4.3碳/碳复合材料的切削加工...... (8)2.5碳/ 碳复合材料的应用...... (8)2.5.1固体火箭发动机喷管上的应用...... (8)2.5.2刹车领域的应用......82.6 碳/ 碳复合材料的氧化及防氧化............................... (9)2.6.1碳/ 碳改性抗氧化....... (9)2.6.2碳/ 碳涂层防氧化....... (9) (10)航空复合材料与碳/ 碳复合材料概述摘要:复合材料是由两种或两种以上的不同材料、不同形状、不同性质的物质复合形成的新型材料。

一般由基体材料和功能组元所组成。

复合材料可经设计,即通过对原材料的选择、各组分布设计和工艺条件的保证等,使原组分材料优点互补,因而呈现了出色的综合性能。

航空发动机用PMR聚酰亚胺树脂基复合材料

航空发动机用PMR聚酰亚胺树脂基复合材料

第21卷 第1期航 空 材 料 学 报Vol.21,No.12001年3月JOURNAL OF AERONAU TICAL MA TERIAL SMarch 2001航空发动机用PMR 聚酰亚胺树脂基复合材料3谭必恩,益小苏(航空材料研究院先进复合材料国防重点实验室,北京100095)摘要:较全面地综述了PMR 聚酰亚胺树脂及其复合材料的制备、性能,并总结了其在航空发动机上的应用情况,分析了目前存在的问题,并提出了将来可能的发展方向。

关键词:聚酰亚胺;复合材料;高温树脂;发动机中图分类号:TB332 文献标识码:A 文章编号:100525053(2001)0120055208 有资料报导[1],发动机减轻1磅重量,可使飞机减重10~20磅。

为进一步改善航空发动机性能,有效地提高发动机推重比,国外在航空发动机上越来越多地采用耐高温复合材料取代金属材料如钛合金(图1,图2)[2,3],以有效减轻发动机重量,降低燃料消耗,增加航程。

表1中列出了重量的减轻为航空航天器所带来的利益[4]。

图1 铝、钛、树脂基复合材料的上限使用温度的比较Fig.1 High 2temperature polymer compostiteshave upper use temperatures comparable to aluminum and titanium 环氧树脂虽然在复合材料中占主导地位,但其长期使用温度被限制在130℃,而在航空发动机上的使用温度超过了130℃。

为了提高复合材料的使用温度,相关的研究工作集中在以聚酰亚胺为基体树脂的先进复合材料上[5,6]。

收稿日期:2000203229;修订日期:2001201205作者简介:谭必恩(19712),男,博士。

图2 不同材料在不同温度下的比强度Fig.2 S pecific strength versus temperature表1 因材料重量减轻而显示的经济效益(美元/kg )Table 1 The profit come from weight losing ($/kg )Surface car 2.5Light plane 60Helicopter100Boeing 747450L EO satellite 2000GEO satellite 20000Space shuttle30000 在过去几十年中,耐高温聚酰亚胺复合材料主要用于先进军用航空发动机,因此主要研究工作集中在如何提高耐温聚酰亚胺复合材料的性能,扩大在发动机上的应用,尽可能降低发动机重量上。

聚丙烯腈基(PAN)碳纤维复合材料

聚丙烯腈基(PAN)碳纤维复合材料

聚丙烯腈基(PAN)碳纤维复合材料2010136103徐铭华摘要:对PAN基碳纤维的发展历程、现状以及以其为增强体的复合材料进行了综述,并对PAN基碳纤维增强复合材料在航天领域的主要使用情况进行了介绍,最后对我国高性能碳纤维复合材料的现状及发展重点进行了探讨。

关键词:PAN基碳纤维;复合材料;航天领域;使用Abstract:In this article, the development of PAN-based carbon fiber, its character and composites reinforced by it is overviewed. The main application of carbon fiber reinforced composites on aerospace is also introduced here .Finally, the status and future development of PAN-based carbon fiber is discussed.Key words: PAN-based carbon fiber; composites; aerospace; application1.前言随着科技的发展和进步以及各国对空间光学遥感器的进一步需求,空间遥感器必然向高分辨率、长焦距、大口径、大视场、大体积而质量更轻的方向发展[1],然而,发展质量更轻的空间光学遥感器,必须采用性能优异的轻质结构材料,碳纤维复合材料(CFRP)的使用是实现这一要求的最好途径之一。

CFRP是以树脂为基体,碳纤维为增强体的复合材料[2]碳纤维具有碳材料的固有本征特性,又有纺织纤维的柔软可加土性,是新一代军民两用的增强纤维。

它优异的综合性能是任何单一材料无法和其比拟的,现在己经成为先进复合材料的主要增强纤维之一。

CFRP是20世纪60年代中期崛起的一种新型结构材料,一经问世就显示了强大的生命力[3,4]。

飞机复合材料

飞机复合材料

飞机复合材料飞机复合材料是一种由两种或两种以上的材料组合而成的新材料,具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点,因此在航空航天领域得到了广泛应用。

复合材料可以分为有机基复合材料和无机基复合材料两大类,其中有机基复合材料主要是以树脂为基体,增强材料为增强体,而无机基复合材料则是以金属或陶瓷为基体,碳纤维、玻璃纤维等为增强体。

飞机复合材料的应用范围非常广泛,主要包括飞机机身、机翼、尾翼、舱门等部件。

相比传统的金属材料,复合材料具有更高的比强度和比刚度,可以减轻飞机的自重,提高载荷能力,同时还具有更好的抗腐蚀性能和疲劳寿命。

因此,飞机制造商越来越多地采用复合材料来替代传统的金属材料,以提高飞机的性能和经济效益。

在飞机机身方面,复合材料的使用可以减轻飞机的重量,提高飞行效率,延长使用寿命。

同时,复合材料的成型灵活性也为设计师提供了更多的空间,可以打造出更加流线型的机身,减少气动阻力,提高飞行效率。

此外,复合材料还可以有效地减少飞机的疲劳损伤,提高飞机的安全性。

在飞机机翼和尾翼方面,复合材料的使用可以减轻飞机的自重,提高飞机的升力和操纵性能。

由于复合材料具有更好的疲劳寿命和抗腐蚀性能,可以减少对机翼和尾翼的维护成本,延长使用寿命,提高飞机的可靠性。

在飞机舱门方面,复合材料的使用可以减轻舱门的重量,提高密封性能,减少气密性检查的频率,降低维护成本。

同时,复合材料还可以提高舱门的抗冲击性能,提高飞机的安全性。

总的来说,飞机复合材料的应用可以有效地提高飞机的性能和经济效益,减轻飞机的自重,提高载荷能力,延长使用寿命,降低维护成本,提高飞机的安全性。

随着科技的不断进步,相信复合材料在航空航天领域的应用会越来越广泛,为飞机的发展带来新的机遇和挑战。

固体火箭发动机壳体用材料综述

固体火箭发动机壳体用材料综述

固体火箭发动机壳体用材料综述I. 引言固体火箭发动机作为航空航天领域中重要的推进装置之一,其性能和稳定性直接影响着整个发射任务的成功。

而作为固体火箭发动机的主要组成部分,壳体材料的选择对发动机的工作效能和结构可靠性起着至关重要的作用。

本文旨在综述固体火箭发动机壳体用材料的不同类型及其特性。

II. 壳体用材料类型A. 金属材料金属材料是传统的固体火箭发动机壳体材料,其具有良好的机械性能和导热性能,适用于高温和高压环境下使用。

常见的金属材料包括铝、镁、钛合金等。

1. 铝及铝合金铝及铝合金具有较低的密度、良好的韧性和导热性能,在固体火箭发动机壳体中具有广泛应用。

然而,其抗氧化性较差,需要采取特殊措施进行涂层保护。

2. 镁合金镁合金重量轻、强度高、机械性能优良,但燃烧性较强,需要采用表面处理或添加阻燃剂来增强其耐火性能。

3. 钛合金钛合金具有较高的强度、密度较低、抗氧化性能好等特点,是固体火箭发动机壳体中理想的材料之一。

然而,其造价较高,在使用过程中需要更加严格的控制和管理。

B. 复合材料复合材料是近年来在固体火箭发动机壳体材料中得到广泛应用的新兴材料,其具有良好的强度、刚度和耐火性能。

1. 碳纤维增强复合材料碳纤维增强复合材料具有极高的比强度和刚度,同时重量轻、耐腐蚀性好,逐渐成为固体火箭发动机壳体的理想选择。

然而,其制造工艺和成本较高。

2. 玻璃纤维增强复合材料玻璃纤维增强复合材料具有良好的耐火性能和机械性能,广泛应用于不同温度范围的固体火箭发动机壳体中。

然而,其比强度和刚度较低。

3. 陶瓷基复合材料陶瓷基复合材料以陶瓷为基体,在增强材料的加持下具有良好的高温和耐火性能,能够适应极端的工作环境和高温条件。

III. 壳体用材料特性A. 密度和强度发动机壳体材料的密度和强度直接影响着发动机的质量和结构强度。

因此,在材料选择时,需要权衡不同材料的密度和强度比。

B. 耐火性能固体火箭发动机在工作过程中会产生极高的温度,因此壳体材料需要具备良好的耐火性能,能够承受高温环境下的长时间工作。

复合材料及其发展应用综述

复合材料及其发展应用综述

具 有 轻 质 高强 以及 其他 优 越 的综 合 性 能及 复合 效
应 。复合 材料 的上述特 点 ,使 其 在高技 术 领域 , 如 航天、 航空 、 信息 等产业 中得 到 了广泛 的应用 。
增 强 相 和基 体 相 之 间的 交 界 面为 复合 材 料 的 第 三相 , 为界 面相 。界 面相为增 强体 和基 体之 间 称 的结合 面 . 化学 成分 和力学 性质 与增 强体 和基体 其 有 明显 的 区别 , 能够在相 邻 两相之 间传 递载 荷 。其 厚度 通 常在亚 微米 以下 . 界面 的特 征对复 合材 料 的
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昆 钢 科

20 0 7年 1 第 3期 0月
复 合材 料 及 其发 展 应 用综 述 杨 志 梅 来自( 术 中心 ) 技
摘 要 本 文 简要 概括 了复 合材 料及 其发 展 过程 、 材料 复合 新技 术 、 复合 材料 的应 用和 高性 能复
性能、 破坏 行为 及应 用效 能有很 大 的影 响。
24 复合材 料的特 点 .
2 复 合 材 料 的基 本 概 念
21 复合 材 料的定 义 .
复合 材料 是 由两种或 两种 以上 的不 同性 能 、 不 同形 态 的组分 材料 . 过复合 工 艺组合 而 成 的一种 通 多相 材料 .它 既保持 了原组分 材 料的 主要 特点 , 又
显示 了原 组分 材料所 没有 的新 性 能 。材 料 大词 典》 《
() 1 可综 合 发 挥各 种组 分 材 料 的优 点 , 一 种 使
材 料具 有多种 性 能 , 有天然材 料 所没 有 的性 能 。 具 () 2 可按 对材 料性 能 的需 要 进行材 料 的设 计 和 制造 。 ( ) 制成 所 需 的任 意 形状 的产 品 , 免多 次 3可 避 加工 工序 。

复合材料综述

复合材料综述

复合材料综述复合材料姓名:鲁天阳学号:040204186班级:材料044复合材料综述前言材料是人类赖以生存和发展的物质基础。

20世纪70年代人们把信息、能源、材料作为社会文明的支柱;80年代以高科技群为代表的新技术革命,又把新材料与信息技术和生物技术并列为新技术革命的重要标志。

这主要是因为材料是国民经济建设、国防建设与人民生活所不可须臾缺少的重要组成部分。

复合材料作为材料科学中一支独立的新的科学分支,已得到广泛重视,正日益发展,并在许多工业部门得到广泛应用,成为当今高科技发展中新材料开发的一个重要方向。

本综述对复合材料的发展、分类、基本性能进行了大概的介绍,并介绍了中国复合材料发展现状和前景。

正文复合材料简介:定义:复合材料是由两种和两种以上的材料通过先进的材料制备技术组合而成的一种多相材料。

复合材料具有以下几点含义:(1)复合材料的组分是人们有意选择和设计的。

(2)复合材料必须是人工制造的。

(3)复合材料必须由两种和两种以上化学及物理性质不同的材料组成。

(4)复合材料既保持各组分材料性能的优点,又具有单一组元不具备的优良性能。

复合材料的发展概况:人类发展的历史证明,材料是社会进步的物质基础和先导,是人类进步的里程碑,纵观人类利用材料的历史,可以清楚的看到,每一种重要材料的发现和利用,都会把人类支配和改造自然的能力提高到一个新的水平,给社会生产力和人类生活带来巨大的变化。

当前以信息、生命和材料三大科学为基础的世界规模的新技术革命风涌兴起,它将人类的物质文明推向一个新的阶段。

在新型材料的研究、开发和应用,在特种性能的充分发挥以及传统材料的改性等诸多方面,材料学都肩负着重要历史使命。

近30年来,科学技术迅速发展,特别是尖端科学技术的突飞猛进,对材料性能提出越来越高、越来越严和越来越多的要求。

在许多方面,传统的单一材料不能满足实际需要,这些都促进了人们对材料的研究逐步摆脱过去单纯靠经验的摸索方法,而向着按预定性能设计新材料的研究方向发展。

复合材料与工程毕业论文文献综述

复合材料与工程毕业论文文献综述

复合材料与工程毕业论文文献综述1. 引言复合材料是由两种或两种以上不同原料相互结合而成的材料,具有优异的力学性能、热学性能和耐腐蚀性能,广泛应用于航天航空、汽车、能源、建筑等领域。

本文将通过对复合材料与工程领域相关文献的综述,对复合材料在工程应用中的重要性和最新研究进展进行探讨。

2. 复合材料的种类及特性2.1 纤维增强复合材料纤维增强复合材料以不同类型的纤维为增强体,如碳纤维、玻璃纤维和有机纤维等,结合树脂基体形成。

这种材料具有高强度、高刚度和轻质化等特点,适用于航空航天、汽车制造等领域。

2.2 层状复合材料层状复合材料由不同类型的层状结构组成,如层状陶瓷、层状金属和层状聚合物等。

这种材料具有优异的导热性能、机械性能和隔热性能,广泛应用于电子器件、热管理和保温材料等领域。

2.3 颗粒增强复合材料颗粒增强复合材料以颗粒状增强体(如陶瓷颗粒、金属颗粒或聚合物颗粒)与基体相结合。

这种材料具有良好的耐磨损性、耐冲击性和导电性能,常用于制造摩擦材料、电导材料和磁性材料等应用。

3. 复合材料在工程领域的应用3.1 航空航天领域复合材料在航空航天领域具有广泛的应用,例如飞机结构、导弹外壳和发动机零部件等。

其优异的强度和轻质化特性可以提高飞机的燃油效率和飞行性能,降低运营成本。

3.2 汽车工程领域复合材料在汽车领域的应用越来越受到关注,主要用于汽车车身、底盘和内饰等部位。

通过使用复合材料可以降低汽车的整体重量,提高汽车的燃油经济性、安全性和驾驶舒适性。

3.3 建筑领域复合材料在建筑领域的应用主要包括结构材料、保温材料和装饰材料。

这些材料具有优异的抗震性能、耐久性和隔热性能,可以提高建筑物的整体性能和质量。

4. 复合材料工程研究的发展趋势4.1 复合材料的多尺度建模与设计随着材料科学和计算机技术的不断发展,多尺度建模与设计成为复合材料研究的重要方向。

通过在宏观、中观和微观尺度上对复合材料进行建模和仿真,可以更好地理解其力学性能和破坏机制,为工程应用提供理论基础和设计指导。

航天复合材料

航天复合材料

航天复合材料
航天复合材料是一种由两种或两种以上的材料组成的复合材料,具有轻质、高
强度、耐高温、耐腐蚀等特点,被广泛应用于航天器、飞机、导弹等领域。

航天复合材料的发展与航天技术的进步密切相关,其在航天工程中的应用越来越广泛,对提高航天器的性能和降低成本具有重要意义。

首先,航天复合材料具有轻质高强度的特点。

相比于传统的金属材料,航天复
合材料具有更高的比强度和比刚度,同时重量更轻。

这使得航天器在发射时能够减轻重量,提高载荷能力,同时在太空中能够减少燃料消耗,延长使用寿命。

其次,航天复合材料具有优异的耐高温性能。

在航天器进入大气层再次返回地
球的过程中,会受到高温的影响,而航天复合材料能够在高温环境下保持良好的性能,不易变形或熔化,确保航天器的安全返回。

此外,航天复合材料还具有良好的耐腐蚀性能。

在太空环境中,航天器会受到
宇宙尘埃、辐射等因素的影响,而航天复合材料能够有效抵抗这些影响,保持良好的表面状态,延长使用寿命。

总的来说,航天复合材料在航天工程中发挥着重要作用,其轻质高强、耐高温、耐腐蚀等特点使得航天器能够更加安全、可靠地进行任务。

随着航天技术的不断发展,航天复合材料的应用范围将会进一步扩大,为航天事业的发展提供更多可能性。

在未来,随着航天技术的不断进步,航天复合材料的研发和应用将会迎来更大
的发展空间。

我们有理由相信,航天复合材料将会在航天工程中发挥越来越重要的作用,为人类探索宇宙、拓展科学知识和实现更多航天任务做出更大的贡献。

航天复合材料的未来将会更加美好!。

制作航空模型的材料和工具综述

制作航空模型的材料和工具综述

制作航空模型的材料和工具模型飞机可以使用轻木(巴尔萨),它的比重大约是0.15克力/立方厘米。

但我国只有西双版纳出产轻木,价格比较昂贵。

制作翼梁、机身桁条等受力部件,要采用比重不一定很小而强度较大的木材。

常用云杉、红松、椴木做这种材料,它们的比重约是0.5克力/立方厘米。

制作螺旋桨和发动机架,要采用有较大强度和硬度的木材。

常用桦木、柞木、层压板等。

制作框架、局部加强片、机身头部或翼根的蒙板等,要采用各向同性的层板。

常用的有0.5毫米厚的三航空层板、2毫米厚的五层航空层板和3毫米厚的三层椴木层板等。

木纹纹理的正确选用。

从圆木的不同位置锯出来的木片有弦切木片、径切木片、斜切木片等三种。

弦切木片。

这类木片不稳定,干燥后容易产生翘曲。

因此,一般不用这类木片制作模型飞机。

在锯圆木时要合理下料,尽量减少出现弦切木片。

径切木片。

这类木片的横向强度小大,容易变曲,不宜用来制作平板零件。

如果要用它制作平板零件,必须在结构』二加强横向强度,可以通过增加同木纹垂直的加强条来解决。

这种木片却是制作曲面蒙皮的好材料。

斜切木片。

这类木片的剖面木纹是倾斜的。

木纹倾斜45~时最稳定,不易变形,横向受力也比较好。

这类木片适合制作平整的平板零件,比如整体的水平尾翼、垂肓尾翼、航空面、后缘条等。

竹材的特性:从性能上看,竹材同木材相比有三点不同:第一,竹材的比重大约是0.9克力/厘米’,一般比木材大;第二,竹材顺纹抗拉强度大,大约是2000千克力/立方厘米,是木材的4—5倍。

它的抗拉强度比普通铝还要大;第三,竹材容易弯曲,加温后可以弯成各种复杂的形状,而木材是做不到这一点的。

使用竹材一般要削去竹肉,只要竹青和竹皮部分。

二、塑料和复合材料塑料和复合材料的比强度高,化学稳定性较好,不容易变形。

一般塑料的比重大约在0.83-2.2克力/立方厘米之间,大约是铝的一半。

泡沫塑料的比重只有0.02—0.03克力/立方厘米。

因此,塑料和复合材料是在航空模型中除木材以外使用最广泛和最有发展前途的材料。

先进复合材料在航空航天领域的应用

先进复合材料在航空航天领域的应用

先进复合材料在航空航天领域的应用作者:汤旭李征孙程阳来源:《中国高新技术企业》2016年第13期摘要:先进复合材料由于具有多功能性、经济效益最大化、结构整体性、可设计性等众多特点,在各个领域被广泛推广和利用,特别是在航空航天领域。

文章分析了我国先进复合材料的发展现状,对先进复合材料进行了简介,分别针对先进复合材料在航空领域、航天领域的应用进行了综述,最后探析了复合材料在航空航天领域的发展前景。

关键词:先进复合材料;航空航天领域;飞船;卫星;火箭;飞机文献标识码:A中图分类号:V257 文章编号:1009-2374(2016)13-0039-04 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.13.0191 概述现阶段,我国航空航天事业得到前所未有的发展,航空航天领域对材料的要求不断提升,为了满足航空航天领域对材料性能的要求,应该研发新型、高性能的材料,先进复合材料应运而生,其具有多功能性、经济效益最大化、结构整体性以及可设计性等众多特点。

将先进复合材料应用在航空航天领域,能够有效地提高现代航空航天器的性能,减轻其质量。

和传统钢、铝材料相比,先进复合材料的应用,能够减轻航天航空器结构重量的30%左右,在提高航空航天器性能的同时,还能降低制造和发射成本。

现阶段,先进復合材料已经成为飞船、卫星、火箭、飞机等现代航空航天器的理想材料,同时,先进复合材料已经和高分子材料、无机非金属材料及金属材料并列为四大材料。

因此,文章针对先进复合材料在航空航天领域应用的研究具有重要的现实意义。

2 我国先进复合材料发展现状自20世纪70年代开始,我国就开始了对复合材料的研究工作,经过40多年的研究与发展,我国先进复合材料的技术水平不断提高,并且取得了可喜的进步。

现阶段,我国先进复合材料在航空航天领域中的应用,逐渐实现了从次承力构件向主承力构件的转变,被广泛地推广和应用在军机、民机、航空发动机、新型验证机和无人机、卫星和宇航器、导弹以及火箭等领域,即先进复合材料已经进入到实践应用阶段。

天常复合材料

天常复合材料

天常复合材料天常复合材料是一种由两种或两种以上的材料组合而成的新材料,具有优异的性能和广泛的应用领域。

它是由天然或人工合成的纤维、基体和填料等组成的复合材料,具有轻质、高强、耐腐蚀、耐磨、绝缘等特点,被广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑工程、体育器材等领域。

在航空航天领域,天常复合材料被广泛应用于飞机机身、机翼、尾翼等部件的制造中。

相比于传统的金属材料,天常复合材料具有更高的比强度和比刚度,能够减轻飞机的重量,提高飞行性能,降低燃油消耗,减少对环境的影响。

同时,它还具有优异的抗腐蚀性能,能够在恶劣的环境条件下保持稳定的性能,延长飞机的使用寿命,降低维护成本。

在汽车制造领域,天常复合材料被广泛应用于汽车车身、发动机罩、车轮罩等部件的制造中。

由于其轻质、高强的特点,能够降低汽车的整体重量,提高燃油经济性,减少尾气排放,符合现代汽车节能环保的发展趋势。

同时,它还具有良好的吸音、隔热性能,能够提高乘坐舒适度,减少噪音和振动对车辆的影响。

在建筑工程领域,天常复合材料被广泛应用于建筑外墙、屋顶、地板等部件的制造中。

由于其耐腐蚀、耐磨、绝缘等特点,能够有效延长建筑物的使用寿命,降低维护成本,提高建筑物的整体性能。

同时,它还具有良好的防火性能,能够提高建筑物的安全性,减少火灾发生的可能性。

在体育器材领域,天常复合材料被广泛应用于高尔夫球杆、网球拍、滑雪板等器材的制造中。

由于其轻质、高强、耐磨的特点,能够提高器材的性能,提高运动员的竞技水平,受到运动爱好者的青睐。

总的来说,天常复合材料具有广泛的应用前景和巨大的市场潜力,将在未来得到更广泛的应用和发展。

随着科技的不断进步和创新,天常复合材料的性能将得到进一步提升,为各个领域带来更大的经济效益和社会效益。

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复合材料在航空航天领域研究综述摘要:复合材料相比于其它材料具有质量轻、强度高、耐高温、耐腐蚀等特性,成为航空航天领域的理想材料,本文综述了复合材料在航空航天领域的研究、应用现状及今后发展前景与趋势。

关键词:复合材料;航空航天;研究应用现状;发展前景一. 前言复合材料与金属、高聚物、陶瓷并称为四大材料。

复合材料一词大约出现在20世纪50年代,由于其具有高度的复杂性多样性存在着多种颇为严格的定义,国内最权威的是两院院士师昌绪给出的比较全面完整的定义,这个定义的叙述是:“复合材料是有有机高分子,无机非金属或金属等几类不同材料通过复合工艺组合而成的新型材料,它既能保留原组分材料的主要特色,又通过复合效应而获得原组分所不具备的性能,与一般材料的简单混合有本质的区别。

”[1]由于复合材料具有质量轻,。

较高的比强度、比模量, 较好的延展性。

抗腐蚀、导热、隔热、隔音、减振、耐高(低)温, 独特的耐烧蚀性、透电磁波, 吸波隐蔽性、材料性能的可设计性、制备的灵活性和易加工性等特点,。

是制造飞机、火箭、航天飞行器等军事武器的理想材料。

自从先进复合材料投入应用以来,有三件值得一提的成果。

第一件是美国全部用碳纤维复合材料制成一架八座商用飞机--里尔芳2100号,并试飞成功。

第二件是采用大量先进复合材料制成的哥伦比亚号航天飞机,这架航天飞机用碳纤维/环氧树脂制作长18.2m、宽4.6m的主货舱门,用凯芙拉纤维/环氧树脂制造各种压力容器。

在这架代表近代最尖端技术成果的航天收音机上使用了树脂、金属和陶瓷基复合材料。

第三件是使用了先进复合材料作为主承力结构,制造了这架可载80人的波音-767大型客运飞机,不仅减轻了重量,还提高了飞机的各种飞行性能。

复合材料在这几个飞行器上的成功应用,表明了复合材料的良好性能和技术的成熟,这对于复合材料在重要工程结构上的应用是一个极大的推动。

二.研究现状目前航空航天领域应用较广的复合材料航空主要包括树脂基复合材料、金属基复合材料、碳基复合材料和陶瓷基复合材料。

2.1 树脂基复合材料树脂基复合材料有玻璃/酚醛、高硅氧/酚醛、石英/酚醛、碳/酚醛、涤纶/酚醛材料和以不同树脂为基体的低密度烧蚀材料。

其中玻璃/酚醛、高硅氧/酚醛和石英/酚醛材料属于碳化--熔化型烧蚀村料,适用于中等焓值和中等热流密度的工作环境再入飞行器和中等推力的固体火箭发动机防热材料;碳/酚醛材料属于碳化--升华型烧蚀材料,适用于能发挥升华效应的较高焓值和较高热流密度的工作环境,可用于更远距离再入飞行器和高性能固体火箭发动机喷管等;涤纶/酚醛材料和低密度烧蚀材料适用于高焓、低热流和较长时间再入的航天飞行器如返回式卫星和飞船等。

树脂基介电--防热材料有高硅氧/聚四氟乙烯材料,它属于升华--熔化型烧蚀材料,烧蚀过程中不生成碳,具有良好的透波性能,烧蚀性能与高硅氧/酚醛相匹配,用作航天器天线窗口材料。

先进树脂基复合材料是以高性能纤维为增强体、高性能树脂为基体的复合材料。

与传统的钢、铝合金结构材料相比,它的密度约为钢的1/5,铝合金的1/2,且比强度与比模量远高于后二者。

目前用途最广的主要有碳纤维复合材料( CFRP)和芳纶纤维复合材料( AFRP)。

CFRP 具有比强度高、耐高温、减振性好、耐疲劳性能优越等突出优点,是目前民用飞机上用量最大,也是航空航天等尖端科技领域发展较为成熟的先进复合材料[2]。

AFRP热稳定性好,耐介质性能优良,可作为复合装甲材料,有较强的防护力。

国外近年致力于将该种材料用于制作军、民用飞机的"光谱屏蔽"材料,其关键性能指标------抗冲击性能相当出色。

2.2 金属基复合材料金属基复合材料主要是指以Al、Mg等轻金属为基体的复合材料。

在航空和宇航方面主要用它来代替轻但有毒的铍。

这类材料具有优良的横向性能、低消耗和优良的可加工性,已成为在许多应用领域最具商业吸引力的材料,并且在国外已实现商品化。

而在我国仅有少量批量生产,以汽车及机械零件为主,年产量仅5000吨左右,与国外差距较大[3]。

2.3 陶瓷基复合材料和碳/碳复合材料陶瓷基复合材料和碳/碳复合材料属于耐热结构复合材料。

目前美国和西欧各国侧重于对陶瓷基复合材料在航空和军事应用上的研究。

美国国防部一直把这项技术列入重点投资项目,仅1992年美国投入陶瓷基复合材料应用研究的经费就高达3500万美元[4];法国SEP公司用陶瓷基复合材料制成的SCD- SEP火箭试验发动机已通过点火试车,并使结构减重50%[5]。

国内从20世纪90年代初开始进行该领域的研究,目前尚未有批量生产的报道。

我国获得应用的陶瓷基耐高温防热/透波阻及防热,透波,承载多功能复合材料主要为二氧化硅基复合材料。

二氧化硅基透波复合材料是以二氧化硅材料为基体,采用高硅氧纤维织物或石英纤维织物作为增强体,经浸渍增密、热处理、防潮处理等工艺技术途径制备的复合材料,具有优良的防热、耐热、透波、承载及抗冲击等功能。

三.应用现状3.1 飞机机身上的应用先进复合材料用于加工主承力结构和次承力结构、其刚度和强度性能相当于或超过铝合金的复合材料。

目前被大量地应用在飞机机身结构制造上和小型无人机整体结构制造上。

飞机用复合材料经过近40年的发展,已经从最初的非承力构件发展到应用于次承力和主承力构件, 可获得减轻质量( 20-30)% 的显著效果。

目前已进入成熟应用期,对提高飞机战术技术水平的贡献、可靠性、耐久性和维护性已无可置疑, 其设计、制造和使用经验已日趋丰富。

迄今为止, 战斗机使用的复合材料占所用材料总量的30%左右,新一代战斗机将达到40%;直升机和小型飞机复合材料用量将达到( 70-80)%左右, 甚至出现全复合材料飞机。

“科曼奇”直升机的机身有70% 是由复合材料制成的,但仍计划通过减轻机身前下部质量,以及将复合材料扩大到配件和轴承中,以使飞机再减轻15%的质量。

“阿帕奇”为了减轻质量,将采用复合材料代替金属机身。

使用复合材料,未来的联合运输旋转翼(JTR)飞机的成本将减少6% ,航程增加55% ,或者载荷增加36%,以典型的第四代战斗机F/A-22为例复合材料占24.2% , 其中热固性复合材料占23.8%,热塑性复合材料占0.4%左右。

热固性复合材料的70% 左右为双马来酰亚胺树脂(BMI,简称双马)基复合材料[6],生产200多种复杂零件,其它主要为环氧树脂基复合材料,此外还有氰酸酯和热塑性树脂基复合材料等。

主要应用部位为机翼、中机身蒙皮和隔框、尾翼等。

近10年来,国内飞机上也较多的使用了复合材料。

例如由国内3家科研单位合作开发研制的某歼击机复合材料垂尾壁板, 比原铝合金结构轻21kg, 减质量30% 。

北京航空制造工程研究所研制并生产的QY8911/HT3。

双马来酰亚胺单向碳纤维预浸料及其复合材料已用于飞机前机身段、垂直尾翼安定面、机翼外翼、阻力板、整流壁板等构件。

由北京航空材料研究院研制的PEEK/AS4C热塑性树脂单向碳纤维预浸料及其复合材料,具有优异的抗断裂韧性、耐水性、抗老化性、阻燃性和抗疲劳性能,适合制造飞机主承力构件,可在120℃下长期工作,已用于飞机起落架舱护板前蒙皮。

在316℃这一极限温度下的环境中,复合材料不仅性能优于金属,而且经济效益高。

据波音公司估算,喷气客机质量每减轻1kg,飞机在整个使用期限内即可节省2200美元。

3.2 航空涡轮发动机上的应用由于具有密度小、比强度高和耐高温等固有特性,复合材料在航空涡轮发动机上应用的范围越来越广且比例越来越大,使航空涡轮发动机向“非金属发动机”或“全复合材料发动机”方向发展。

(1)树脂基复合材料凭借比强度高,比模量高,耐疲劳与耐腐蚀性好,阻噪能力强的优点,树脂基复合材料在航空发动机冷端部件(风扇机匣、压气机叶片、进气机匣等)和发动机短舱、反推力装置等部件上得到广泛应用。

如JTAGG验证机的进气机匣采用碳纤维增强的PMR15树脂基复合材料,比采用铝合金质量减轻26%;F136发动机采用与F110-132发动机相似的复合材料风扇机匣,使质量减轻9kg。

( 2) 碳化硅纤维增强的钛基复合材料[7]凭借密度小( 有的仅为镍基合金的1/2),比刚度和比强度高,耐温性好等优点,碳化硅纤维增强的钛基复合材料在压气机叶片、整体叶环、盘、轴、机匣、传动杆等部件上已经得到了广泛应用。

( 3) 陶瓷基复合材料[8]目前主要的陶瓷基复合材料产品是以SiC或C纤维增强的SiC和SiN基复合材料。

凭借密度较小(仅为高温合金的1/3-1/4),力学性能较高,耐磨性及耐腐蚀性好等优点,陶瓷基复合材料,尤其是纤维增强陶瓷基复合材料,已经开始应用于发动机高温静止部件(如喷嘴、火焰稳定器),并正在尝试应用于燃烧室火焰筒、涡轮转子叶片、涡轮导流叶片等部件上。

3.3 卫星和宇航器上的应用卫星结构的轻型化对卫星功能及运载火箭的要求至关重要, 所以对卫星结构的质量要求很严。

国际通讯卫星VA 中心推力筒用碳纤维复合材料取代铝后减质量23kg(约占30%),可使有效载荷舱增加450条电话线路,仅此一项盈利就接近卫星的发射费用。

美、欧卫星结构质量不到总质量的10%,其原因就是广泛使用了复合材料。

目前卫星的微波通讯系统、能源系统(太阳能电池基板、框架)各种支撑结构件等已基本上做到复合材料化。

我国在“风云二号气象卫星”及“神舟”系列飞船上均采用了碳/ 环氧复合材料做主承力构件,大大减轻了整星的质量,降低了发射成本。

3.4 航空隐身材料上的应用新型隐身材料对于飞机和导弹屏蔽或衰减雷达波或红外特征,提高自身生存和突防能力,具有至关重要的作用。

在雷达波隐身材料方面,除涂层外,复合材料作为结构隐身材料正日益引起人们的关注,主要为碳纤维增强热固性树脂基复合材料(如C/EP、C/PI或C/BMI)和热塑性树脂基复合材料(如C/PEEK,C/PPS),目前已经得到了某些应用。

四. 发展前景复合材料是未来发展我国航空航天工程最有前途的材料,在未来的研制中涡轮发动机材料必须在抗拉强度、蠕变阻力、低和高循环疲劳、耐高温腐蚀和耐冲击损伤等方面满足要求。

提高复合材料高耐热性、强度和韧性是发展复合材料的关键,今后在耐高温材料上应重点研制结构陶瓷、陶瓷复合材料, 和微叠层复合材料。

同时要在研究低成本复合材料的制造技术上加大力度。

参考文献[1] 沃丁柱. 复合材料大全,北京:化学工业出版社. 1999[2] 科学研究动态监测中心. 战略高技术研究动态监测快报[R]. 成都: 中科院成都文献情报中心, 2005[3] 孙晋良. 当前中国尖端材料发展的现状和趋势[R].上海: 中国复合材料学会, 2004.[4] OKOJIE R S, SAVRUN E, NGUYEN P, et al Relirbility Evaluation of Direct Chip Attached Silicon Carbide Pressure Transducers[A]. 3rd International Conference on Sensors[ C]. Vienna, Austria: 2004. 24-27.[5] 张佐光. 功能复合材料[M]. 北京: 化学工业出版社, 2004. 22-30.[6] 邓云, 王欣, 李建国, 等. 新型海冰调查设备--冰样压缩机[J]. 海洋技术, 2006,25(1) : 50-53[7] 张世银, 汪仁和. 多功能冻土三轴试验机的研制与应用[J]. 试验技术与试验机, 2007, 47( 1) : 67-70[8] 高向群, T. H. Jacka. 人造冰和冰芯冰蠕变和方位组构发展对比[J]. 冰川冻土, 1995, 17(4) : 343-349。

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