聚合物基复合材料的应用

合集下载

聚合物基复合材料应用

聚合物基复合材料应用

聚合物基复合材料应用聚合物基复合材料是一种由聚合物基体和加入了不同类型的增强剂、填料或添加剂的复合材料。

它具有轻质、高强度、耐磨、耐腐蚀等优点,被广泛应用于各个领域。

一、聚合物基复合材料在航空航天领域的应用聚合物基复合材料在航空航天领域发挥着重要作用。

由于其重量轻、强度高,可以有效减轻飞行器的重量,提高载荷能力和燃油效率。

同时,聚合物基复合材料具有良好的耐热性能,能够承受高温环境下的应力,因此被广泛应用于制造飞机机身、翼面、推进器等部件。

二、聚合物基复合材料在汽车制造领域的应用聚合物基复合材料在汽车制造领域也有广泛应用。

相比传统金属材料,聚合物基复合材料具有更好的抗冲击性和耐磨性,能够有效提高汽车的安全性和耐久性。

此外,聚合物基复合材料还具有良好的隔音和保温性能,能够提升汽车的乘坐舒适度。

三、聚合物基复合材料在建筑领域的应用在建筑领域,聚合物基复合材料可以用于制造建筑外墙板、屋顶材料、地板等。

聚合物基复合材料具有重量轻、耐候性好、防火性能好等特点,能够提高建筑物的安全性和耐久性。

此外,聚合物基复合材料还能够实现自洁效果,减少建筑物的维护成本。

四、聚合物基复合材料在体育器材领域的应用聚合物基复合材料在体育器材领域也有广泛应用。

例如,聚合物基复合材料可以用于制造高尔夫球杆、网球拍等。

与传统金属材料相比,聚合物基复合材料具有更好的弹性和耐磨性,能够提高球杆或拍的使用寿命和性能。

五、聚合物基复合材料在医疗领域的应用聚合物基复合材料在医疗领域也有重要应用。

例如,聚合物基复合材料可以用于制造人工关节、骨修复材料等。

聚合物基复合材料具有良好的生物相容性和生物可降解性,能够在人体内实现良好的适应性和组织修复效果。

六、聚合物基复合材料在环境保护领域的应用聚合物基复合材料在环境保护领域也有广泛应用。

例如,聚合物基复合材料可以用于制造太阳能电池板、风力发电叶片等。

聚合物基复合材料具有良好的光电转换效率和耐候性,能够有效利用清洁能源和减少环境污染。

聚合物基复合材料的发展现状和最新进展

聚合物基复合材料的发展现状和最新进展

聚合物基复合材料的发展现状和最新进展聚合物基复合材料是由聚合物基质中加入颗粒、纤维或薄片状增强材料制成的材料。

它具有良好的力学性能、耐腐蚀性能和热稳定性能,被广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域。

下面将介绍聚合物基复合材料的发展现状和最新进展。

1.纳米材料的应用:近年来,纳米材料成为聚合物基复合材料的研究热点。

纳米粒子的添加能够提高复合材料的力学性能、导电性能和热稳定性能。

例如,纳米粒子的添加可以提高聚合物基复合材料的强度和硬度,使其具有更好的抗冲击性能和热阻性能。

2.高性能增强材料的研发:为了提高聚合物基复合材料的力学性能,研究人员不断提出新的增强材料。

例如,石墨烯是一种具有优异力学性能和导电性能的二维纳米材料,已被广泛应用于聚合物基复合材料中。

同时,碳纳米管、纳米纤维和陶瓷纤维等增强材料也在不断研发中,并取得了较好的效果。

3.新型复合材料的研制:除了传统的增强材料外,研究人员还在努力研制新型复合材料。

例如,聚合物基复合材料中加入具有形状记忆功能的材料,可以使复合材料具有形状可逆调变的功能。

此外,聚合物基复合材料中加入具有光敏性能的材料,可以使复合材料具有光刻功能,从而实现微纳米加工和器件制备。

1.可持续性发展:随着环境问题的日益突出,研究人员开始关注聚合物基复合材料的可持续性发展。

他们试图将可持续材料(如生物基材料)应用于聚合物基复合材料中,以减少对环境的影响。

同时,研究人员还探索了聚合物基复合材料的循环利用和回收利用技术,以实现资源的有效利用。

2.多功能复合材料的研究:为了满足不同领域的需求,研究人员开始研究多功能复合材料。

多功能复合材料可以同时具有力学性能、光学性能、导电性能、热学性能等多种功能。

例如,研究人员研制出了具有自修复功能的聚合物基复合材料,可以在受损后自动修复,延长使用寿命。

3.智能复合材料的研制:智能复合材料是指能够根据环境和外界刺激自主调整性能的复合材料。

例如,研究人员设计了具有温度响应性能的聚合物基复合材料,可以根据温度的变化改变其形状和力学性能,实现智能控制。

聚合物基纳米复合材料的制备及应用

聚合物基纳米复合材料的制备及应用

聚合物基纳米复合材料的制备及应用聚合物基纳米复合材料是近年来材料科学研究的一个热点领域。

与传统材料相比,聚合物基纳米复合材料具有更出色的性能和更广泛的应用范围。

本文将从制备工艺以及应用方面对聚合物基纳米复合材料进行讨论。

一、制备工艺1.选择合适的纳米材料聚合物基纳米复合材料的制备过程中,选择合适的纳米材料是关键。

目前常用的纳米材料有纳米碳管、纳米粒子、纳米纤维等。

不同类型的纳米材料具有不同的特性,需根据实际需要选用。

2.表面改性与纳米材料的表面性质有关的表面改性是制备聚合物基纳米复合材料的一项重要步骤。

表面改性可以提高纳米材料的亲和性,从而提高材料的机械性能和化学稳定性。

3.聚合物基质合成选择适当的聚合物基质是制备聚合物基纳米复合材料的另一重要步骤。

聚合物基质的选择应该与纳米材料的性质相适应,更好地发挥复合材料的性能。

4.纳米填充物的分散在制备聚合物基纳米复合材料中,纳米填充物的分散是影响复合材料性能的另一重要因素。

良好的分散可以提高复合材料的性能,避免出现质量不均匀的情况。

5.复合材料的制备与性能测试在制备完成后,需要对复合材料进行性能测试。

这些测试可以帮助了解复合材料的结构和力学特性,从而优化制备工艺和材料性能。

二、应用方面1.复合材料在机械领域的应用聚合物基纳米复合材料在机械领域有着广泛的应用。

例如,在飞机制造中,使用聚合物基纳米复合材料可以减轻重量,提高机体强度;在汽车制造中,使用聚合物基纳米复合材料可以提高车身强度和稳定性;在建筑领域中,使用聚合物基纳米复合材料可以提高抗震性能、防火性能等。

2.复合材料在能源领域的应用聚合物基纳米复合材料在能源领域也有着广泛的应用。

例如,在太阳能领域中,使用聚合物基纳米复合材料可以提高光电转换效率;在燃料电池领域,使用聚合物基纳米复合材料可以提高电池效率和稳定性。

3.复合材料在生物领域的应用聚合物基纳米复合材料在生物领域中也有着广泛的应用。

例如,在药物传输方面,可以使用聚合物基纳米复合材料来传递药物、改善药物质量和稳定性;在组织工程方面,可以使用聚合物基纳米复合材料来模拟和重建人体组织;在人工器官方面,可以使用聚合物基纳米复合材料来制造人工关节和人工牙齿等。

聚合物基复合材料

聚合物基复合材料

聚合物基复合材料
聚合物基复合材料是由聚合物基体和增强物相互作用形成的复合材料,具有优异的力学性能、热稳定性和电绝缘性能,广泛应用于航空航天、汽车、建筑以及电子等领域。

聚合物基复合材料由于具有低密度、高强度、高刚度、耐腐蚀和自润滑等特点,在航空航天领域得到了广泛应用。

例如,碳纤维增强聚合物基复合材料具有高强度、低密度和耐高温性能,被广泛应用于制造飞机机身、翼面和发动机部件,能有效降低飞机的重量,提高燃油效率,提高飞机的载荷能力和飞行速度。

此外,聚合物基复合材料还被广泛应用于汽车制造领域。

相较于传统金属材料,聚合物基复合材料具有低密度、优异的力学性能和杰出的吸能能力,能够降低汽车整车重量,提高汽车燃油经济性和减少尾气排放。

因此,聚合物基复合材料被广泛应用于汽车车身、车顶、车门、引擎罩、底盘和车辆内部部件等。

在建筑领域,聚合物基复合材料也具有广泛的应用前景。

聚合物基复合材料具有轻质、高强度、耐候性和可塑性等特点,能够有效替代传统的建筑材料,例如水泥、钢材等。

聚合物基外墙材料、地板材料、隔热材料等聚合物基复合材料产品在建筑装饰、隔音隔热、防水防潮等方面具有广泛的应用。

此外,聚合物基复合材料还在电子领域得到了广泛应用。

聚合物基复合材料具有优异的电绝缘性能和低介电常数特点,能够有效隔离和保护电子元器件。

聚合物基复合材料在电路板、电子封装材料、电缆套管等领域具有广泛应用。

总之,聚合物基复合材料具有轻质高强、耐高温、抗腐蚀、电绝缘等一系列优异的特性,广泛应用于航空航天、汽车、建筑和电子等领域,为各行业的发展提供了更多的可能性。

聚合物复合材料的研究及其应用

聚合物复合材料的研究及其应用

聚合物复合材料的研究及其应用聚合物复合材料是一种由聚合物基质中加入一定比例的增强材料所构成的材料,具有轻质、高强度、刚性好、耐腐蚀、耐疲劳等优点。

目前,聚合物复合材料在众多领域得到了广泛的应用,如建筑、航空、汽车、电子、医疗等领域均有涉及。

一、聚合物复合材料的基本概念1. 聚合物基质:聚合物是一种大分子化合物,是由许多单体分子通过化学键链接而成,可形成线性、支链、环状等结构。

聚合物基质是指在初始状态下,未添加任何增强材料的聚合物体系。

2. 增强材料:增强材料是指加入聚合物基质中的一些纤维、颗粒等微小颗粒,能够增加聚合物材料的强度、刚性等性能,并保持材料的轻量化特性。

3. 复合材料:复合材料是由两种或两种以上的材料组成的材料。

聚合物复合材料是指将增强材料与聚合物基质相结合,形成一种具有良好物理性质的新型材料。

二、聚合物复合材料的制备方法1. 手工层叠法制备:手工层叠法是一种将预先制好的增强材料放置于聚合物基质中间,通过人工层叠,制成复合材料的方法。

这种方法操作简单、制备周期短、成本低,但是由于人工操作,复合材料的质量会受到较大影响。

2. 模压法制备:模压法是一种将预先热压过的增强材料和已经加热、熔融的聚合物基质,通过高压模压成型成复合材料的方法。

这种方法制备的复合材料密度均匀、尺寸精确、成本适中,但是需要高压模具,模具成本较高。

3. 悬浸法制备:悬浸法是一种通过注入有机溶剂将聚合物融化,再将增强材料悬浮于溶液中,通过挥发有机溶剂和离子交换形成复合材料的方法。

这种方法能够制备大尺寸的复合件,但需要通过挥发有机溶剂使聚合物凝固,过程较为复杂。

三、聚合物复合材料的应用领域1. 建筑领域:聚合物复合材料能够制备出轻质、高强度、隔热、耐腐蚀的建筑材料,如楼板、墙板、外墙板等。

这些材料能够降低建筑物重量,减少建筑物结构负荷,提高抗震、耐火、防盗等特性。

2. 航空领域:聚合物复合材料能够制备出轻质、高强度、刚性好、耐疲劳的航空材料,如机翼、机身、螺旋桨等。

聚合物基复合材料的发展前景

聚合物基复合材料的发展前景

聚合物基复合材料的发展前景
聚合物基复合材料是一种新型的材料,具有轻质、高强度、耐腐蚀、耐磨损等
优点,已经在航空航天、汽车制造、建筑领域得到广泛应用。

随着科技的不断进步,聚合物基复合材料的发展前景也变得愈发广阔。

目前,聚合物基复合材料已经成为许多领域的首选材料之一。

在航空航天领域,轻质高强度的特性使得航空器的重量得到有效降低,提高了航行效率;在汽车制造领域,聚合物基复合材料的使用可以有效降低车辆的油耗,减少尾气排放。

同时,在建筑领域,聚合物基复合材料的防水、抗腐蚀性能使得建筑物更加耐久。

未来,随着人们对材料性能要求的不断提高,聚合物基复合材料也将得到更广
泛的应用。

例如,可以预见的是,聚合物基复合材料将在航天领域扮演更为重要的角色,用于制造更加轻巧、耐高温的航天器件;在新能源汽车领域,聚合物基复合材料将成为电池壳体、车体等关键部件的首选材料。

此外,随着环保意识的日益增强,可回收再利用的聚合物基复合材料也将迎来
更广阔的市场。

未来,可以预见聚合物基复合材料的制造工艺将不断优化,生产成本将得到更大程度的降低,从而使得这种环保材料更加普及。

综上所述,聚合物基复合材料具有广阔的发展前景。

随着科技的不断进步,这
种材料将在各个行业中发挥越来越重要的作用,为人们的生活和产业的发展带来更多的便利和机遇。

聚合物基复合材料实例

聚合物基复合材料实例

聚合物基复合材料实例一、引言聚合物基复合材料是一种具有优异性能的材料,其广泛应用于汽车、航空航天、建筑等领域。

本文将介绍几个聚合物基复合材料的实例,以展示其在不同领域的应用。

二、汽车领域1.碳纤维增强聚酰亚胺树脂复合材料碳纤维增强聚酰亚胺树脂复合材料是一种轻质高强度的材料,其在汽车制造中得到了广泛应用。

这种复合材料可以用于制造轻量化零部件,如车身、底盘等。

与传统的金属车身相比,这种复合材料可以降低汽车的重量,并提高其燃油效率和行驶性能。

2.热塑性聚氨酯/玻璃纤维布层板热塑性聚氨酯/玻璃纤维布层板是一种具有优异耐久性和抗冲击性能的材料,其在汽车制造中得到了广泛应用。

这种复合材料可以用于制造汽车内饰件,如仪表板、门板等。

与传统的塑料内饰相比,这种复合材料可以提高汽车内部的美观性和舒适性,并提高其耐用性和抗冲击性能。

三、航空航天领域1.碳纤维增强环氧树脂复合材料碳纤维增强环氧树脂复合材料是一种轻质高强度的材料,其在航空航天领域得到了广泛应用。

这种复合材料可以用于制造飞机结构件,如机翼、尾翼等。

与传统的金属结构相比,这种复合材料可以降低飞机的重量,并提高其飞行速度和燃油效率。

2.热塑性聚酰胺/玻璃纤维布层板热塑性聚酰胺/玻璃纤维布层板是一种具有优异耐久性和抗冲击性能的材料,其在航空航天领域得到了广泛应用。

这种复合材料可以用于制造飞机内部结构件,如座椅、壁板等。

与传统的塑料结构相比,这种复合材料可以提高飞机内部的美观性和舒适性,并提高其耐用性和抗冲击性能。

四、建筑领域1.玻璃纤维增强聚酯树脂复合材料玻璃纤维增强聚酯树脂复合材料是一种具有优异耐久性和抗紫外线性能的材料,其在建筑领域得到了广泛应用。

这种复合材料可以用于制造建筑外墙板、屋顶板等。

与传统的混凝土、砖墙相比,这种复合材料可以降低建筑物的重量,并提高其耐久性和抗紫外线能力。

2.聚氨酯/玻璃纤维布层板聚氨酯/玻璃纤维布层板是一种具有优异隔音性和保温性能的材料,其在建筑领域得到了广泛应用。

聚合物基复合材料

聚合物基复合材料

聚合物基复合材料聚合物基复合材料是一种由聚合物基体和强化材料组成的复合材料,具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点,被广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑材料等领域。

聚合物基复合材料的研究和应用已经成为材料科学领域的热点之一。

首先,聚合物基复合材料的基本组成是聚合物基体和强化材料。

聚合物基体通常采用树脂类材料,如环氧树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂等,而强化材料则可以是玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等。

这些强化材料可以有效地提高复合材料的强度和刚度,使其具有优异的力学性能。

其次,聚合物基复合材料具有许多优越的性能。

首先是轻质性能,由于聚合物基体的密度较低,加上强化材料的高强度,使得复合材料具有很高的比强度和比刚度。

其次是耐腐蚀性能,聚合物基复合材料在恶劣环境下具有良好的耐腐蚀性能,可以替代传统的金属材料。

此外,聚合物基复合材料还具有良好的设计自由度,可以根据实际需求进行定制加工,满足不同领域的应用需求。

再次,聚合物基复合材料的制备工艺多样。

常见的制备工艺包括手工层叠、注塑成型、压缩成型等,其中注塑成型是目前应用最广泛的工艺之一。

通过不同的制备工艺,可以得到不同性能的聚合物基复合材料,满足不同领域的需求。

最后,聚合物基复合材料的应用领域非常广泛。

在航空航天领域,聚合物基复合材料被广泛应用于飞机机身、发动机零部件等;在汽车制造领域,聚合物基复合材料被应用于车身结构、内饰件等;在建筑材料领域,聚合物基复合材料被应用于地板、墙板、梁柱等。

可以说,聚合物基复合材料已经成为现代工程领域不可或缺的材料之一。

综上所述,聚合物基复合材料具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点,具有广阔的应用前景。

随着材料科学的不断发展,相信聚合物基复合材料将会在更多领域展现其无穷魅力。

聚合物复合材料的性能研究与应用

聚合物复合材料的性能研究与应用

聚合物复合材料的性能研究与应用一、引言聚合物复合材料作为一种新型的材料,以其轻质、高强、高韧性和抗腐蚀等优越性能,得到了广泛的关注和应用。

在工程领域中,聚合物复合材料已经成为了许多重要工业设备和结构的主要材料,其性能研究和应用也引起了学术界和工业界的极大兴趣。

本文重点研究了聚合物复合材料的性能及其应用的研究进展,通过分析现有文献资料和案例实例,深入探讨了该材料的适用领域及未来的发展方向。

二、性能研究1.力学性能聚合物复合材料的力学性能是其成为优异材料的重要原因,因此力学性能是复合材料评估的最主要指标。

力学性能包括强度和刚度等方面的指标。

目前,许多学者通过微观-宏观理论、分子模拟等方法,研究了聚合物复合材料的力学性能。

研究表明,聚合物复合材料的强度和刚度与复合材料制备技术、纤维增强材料、基体树脂等因素有关。

2.导热性能在一些高技术领域的应用,如热管理和电力电子领域,往往需要对材料的导热性能进行极高的要求。

聚合物复合材料作为一种优异的导热材料,其导热性能对其实际应用具有重要的影响。

研究发现,导热性能的提升可以通过调控填充物的形态和分布、增强相的热传导性能、设计具有层次结构的复合材料等方法来实现。

3.耐久性能聚合物复合材料在实际应用过程中的耐久性能也是一个非常重要的指标。

在复合材料的制备和应用过程中,一些因素,如紫外线、湿度等的影响,可能会导致材料的劣化,影响其使用寿命和应用效果。

因此,研究聚合物复合材料的耐久性能,设计出更好的防护策略和工艺技术,是十分必要的。

三、应用研究1.航空航天领域航空航天领域是聚合物复合材料的主要应用领域之一。

目前,大量的复合材料已经被应用于飞机、卫星、导弹等飞行器的结构以及发动机、螺旋桨等部件中,以提高整体性能、减轻重量和提高耐用性。

2.汽车工业领域近年来,汽车行业面临着不断加强的环保和燃效要求,聚合物复合材料得到了广泛的应用。

聚合物复合材料不仅可以用于车身外壳、内饰和细节部件的制造,还可以用于制作发动机、传动系统和车轮等部件。

聚合物基复合材料在航空器构件中的应用

聚合物基复合材料在航空器构件中的应用

聚合物基复合材料在航空器构件中的应用随着航空工业的不断发展,复合材料在航空制造业中的应用越来越广泛。

聚合物基复合材料是一种常见的材料,具有轻质、高强、高刚性、抗腐蚀、耐热、绝缘等优点,因此被广泛应用于航空器构件中。

一、聚合物基复合材料的分类聚合物基复合材料可以分为无机基、有机基和金属基三类,其中有机基是应用最广泛的一种。

有机基聚合物材料又可以分为环氧树脂基、聚酰亚胺树脂基、聚醚酮树脂基、聚酰胺树脂基等。

二、1. 民用航空器中的应用民用航空器中,聚合物基复合材料主要应用于机身、机翼、尾翼、操纵面等重要部件,如空客A350、波音787等。

以空客A350为例,该机身采用了53%的复合材料,其中有大量的环氧树脂基复合材料。

这些材料不仅可以减轻飞机重量,提高燃油效率,还能够提高机身的强度、刚度和耐腐蚀性能。

2. 军用航空器中的应用军用航空器中,聚合物基复合材料主要用于机身、机翼、尾翼、结构支撑等部件的制造。

这些部件需要具备较高的强度、刚度和抗冲击性,因此需要使用复合材料来满足要求。

以中国的歼-20隐身战斗机为例,该飞机采用了大量的复合材料,其中机身和机翼主要采用了碳纤维增强复合材料和玻璃纤维增强复合材料。

这些材料具有轻质、高强、高刚性等优点,能够提高飞机的性能和机动性。

三、聚合物基复合材料的优点1. 轻质聚合物基复合材料的密度通常较低,可以减轻航空器自重,提高燃油效率。

2. 高强度、高刚性聚合物基复合材料的强度和刚性比传统材料高,可以更好地满足航空器对强度、刚性和耐冲击性的要求。

3. 耐腐蚀、抗氧化、耐热聚合物基复合材料可在恶劣环境下使用,具有较好的耐腐蚀、抗氧化、耐热等性能,能够提高航空器的使用寿命。

四、聚合物基复合材料的挑战1. 制造难度大聚合物基复合材料的制造过程较为复杂,需要经过多道工艺,包括树脂、纤维预浸、成型、固化等环节,需要大量的经验和技术支持。

2. 成本较高聚合物基复合材料的制造成本较高,需要先进的材料和工艺技术支持,因此目前在民航领域中的应用还存在一定的局限性。

聚合物复合材料的制备及应用

聚合物复合材料的制备及应用

聚合物复合材料的制备及应用聚合物复合材料是由两种或两种以上成分混合在一起而形成的一种复合材料。

它们由聚合物基体和增强剂组成,增强剂可以是纤维、颗粒、层状材料或其他类型的填充材料。

由于其高强度、高刚度、轻质、耐腐蚀和优异的耐高温性能,聚合物复合材料在许多应用领域中得到了广泛的应用。

聚合物复合材料的制备方法有多种。

其中一种常见的方法是浸渍法。

该方法将纤维材料按所需形状排列在成型模具中,然后浸渍聚合物基体和增强材料,最后进行硬化。

这种方法可以制造出高强度的复合材料,适用于制作高端的汽车零部件、飞机构件和船舶部件等。

另外一种常见的方法是挤出法。

该方法通过将聚合物和增强材料混合并挤出成型,可以制成几何形状比较简单的产品,如管道、桶等。

聚合物复合材料的应用领域非常广泛。

其中一个主要的应用领域是航空航天。

航空航天领域需要使用轻质、高强度和高刚度的材料,以满足飞行器高速、高温和高压等极端条件下的需求。

因此聚合物复合材料在航空航天领域中得到了广泛应用,如制造机翼、舵面、发动机罩和内饰面板等。

这些复合材料具有优良的耐用性、低密度和高强度等特点,可以有效地减轻飞机重量,提高飞机性能。

另一个主要的应用领域是汽车工业。

汽车工业需要使用轻质、高强度和耐腐蚀的材料,以提高汽车的燃油效率和减轻碳排放。

聚合物复合材料可以作为汽车的车身结构材料、内饰材料和零部件材料,以达到减轻汽车重量的目的,提高燃油效率和减少碳排放。

同时,聚合物复合材料还可以提高汽车的安全性能和舒适性等方面的表现。

在船舶制造领域中,聚合物复合材料同样也有广泛的应用。

这些复合材料在制造船体、船舶外壳、甲板和内饰等方面都有所应用。

相比于传统的金属材料,聚合物复合材料不容易生锈、耐腐蚀性好,且具有良好的抗震性能,可以有效提高船舶的使用寿命和安全性能。

总的来说,聚合物复合材料具有轻质、高强度、高刚度、耐腐蚀、耐高温和优异的机械性能等优点,广泛应用于航空航天、汽车、船舶、建筑和运动器材等领域,成为材料技术发展趋势的重要方向。

聚合物基复合材料的定义

聚合物基复合材料的定义

聚合物基复合材料的定义一、引言聚合物基复合材料是一种由聚合物基质和增强材料组成的复合材料。

它具有轻质、高强度、耐腐蚀等特点,在航空、汽车、建筑等领域得到广泛应用。

二、聚合物基复合材料的定义聚合物基复合材料是指由聚合物作为基质,同时加入增强材料和填充剂制成的一种新型复合材料。

其中,增强材料可以是纤维、颗粒或片状的无机或有机物质,填充剂则主要用于改善复合材料的性能,如增加硬度、改善耐磨性等。

三、聚合物基复合材料的优点1. 轻质:相比于金属,聚合物基复合材料具有更轻的重量,能够减轻产品重量,提高运载能力。

2. 高强度:由于增强材料的加入,使得复合材料具有更高的抗拉强度和抗压强度。

3. 耐腐蚀:由于聚合物本身就具有较好的耐腐蚀性能,再加上增强材料的加入,使得复合材料具有更好的耐腐蚀性能。

4. 良好的设计自由度:聚合物基复合材料可以根据需要进行设计,具有良好的可塑性和可成型性,可以制成各种形状和尺寸的产品。

5. 能够满足多种应用需求:聚合物基复合材料可以根据需要进行调整,以满足不同领域的应用需求。

四、聚合物基复合材料的分类1. 根据增强材料分类:(1) 碳纤维增强聚合物基复合材料:由碳纤维作为增强材料,聚酰亚胺、环氧等聚合物作为基质制成。

具有高强度、高刚度、低密度等特点,在航空、汽车等领域得到广泛应用。

(2) 玻璃纤维增强聚合物基复合材料:由玻璃纤维作为增强材料,环氧、不饱和聚酯等聚合物作为基质制成。

具有较高的抗拉强度和抗压强度,在建筑、船舶等领域得到广泛应用。

2. 根据成型方式分类:(1) 压缩成型:将预先加工好的增强材料和聚合物基质一起放入模具中,施加压力使其成形。

(2) 注塑成型:将预先加工好的增强材料和聚合物基质混合后注入模具中,通过高温高压使其成形。

(3) 拉伸成型:将预先加工好的增强材料和聚合物基质放置在拉伸机上,通过拉伸使其成形。

五、聚合物基复合材料的应用1. 航空领域:由于聚合物基复合材料具有轻质、高强度等特点,被广泛应用于飞机的机身、翼面等部件制造中。

聚合物基体在聚合物复合材料中的作用

聚合物基体在聚合物复合材料中的作用

聚合物基体在聚合物复合材料中的作用1.承载载荷:聚合物基体作为复合材料的主要载荷承载部分,负责吸收和传递来自外部环境的应力和载荷。

它能够在受力时承担拉伸、压缩、剪切等多种载荷,确保复合材料的强度和刚度。

2.分散增强:聚合物基体可以有效地分散和固定增强材料(如纤维、颗粒等)在复合材料中,提高增强材料的力学性能。

通过良好的分散,聚合物基体能够限制增强材料间的相互接触和滑移,提高复合材料的抗拉强度、屈服强度和韧性。

3.良好的界面粘结:聚合物基体能够与增强材料形成良好的界面粘结,增强复合材料的耐久性和力学性能。

在界面处,聚合物基体能够与增强材料发生物理化学作用,形成强大的界面粘结力,防止界面剥离、滑移和开裂等问题。

4.阻燃和耐腐蚀:聚合物基体可通过添加烟煤、红磷等阻燃剂和抗氧化剂、紫外线吸收剂等防腐剂,提高复合材料的耐燃性和耐腐蚀性。

这样可以保护增强材料不受热、化学物质和环境引起的损伤,延长复合材料的使用寿命。

5.调节热膨胀系数:聚合物基体的热膨胀系数可以通过选择不同的聚合物树脂以及添加填充剂进行调节,与增强材料的热膨胀系数匹配,减少由于温度变化引起的热应力和热变形。

这有助于提高复合材料的尺寸稳定性和精度。

6.加工性能:聚合物基体具有良好的加工性能,容易通过热成型、挤出、注塑等常规成型工艺进行加工。

这使得聚合物复合材料能够以不同形式的成型件,满足不同应用需求。

总的来说,聚合物基体在聚合物复合材料中起着关键的作用。

它不仅提供载荷承载能力,还能分散增强材料、形成良好的界面、阻燃耐腐蚀、调节热膨胀系数,并具有良好的加工性能。

这些功能使聚合物基体成为具有优异综合性能的聚合物复合材料的核心部分。

聚合物基复合材料 (2)

聚合物基复合材料 (2)

聚合物基复合材料1. 引言聚合物基复合材料是一种由聚合物基质和填充物组成的复合材料。

它具有优异的物理和化学性质,被广泛应用于各个领域,如航空航天、汽车制造、建筑和电子行业等。

本文将介绍聚合物基复合材料的概念、制备方法、性能特点以及应用领域。

2. 聚合物基复合材料的概念聚合物基复合材料是指由聚合物基质和其中添加的填充物或增强剂共同构成的复合材料。

聚合物基质可以是热固性树脂或热塑性聚合物,填充物可以是纤维、颗粒或片状材料。

复合材料的制备过程中,通过改变基质和填充物的组成和结构,可以调节复合材料的性能,满足不同的工程应用需求。

3. 聚合物基复合材料的制备方法聚合物基复合材料的制备方法包括浸渍法、注塑法、挤出法和压延法等。

其中,浸渍法是最常用的制备方法之一。

它的基本过程是将填充物浸渍到聚合物基质中,然后通过热固化或化学固化使基质和填充物形成牢固的结合。

注塑法和挤出法适用于制备纤维增强的复合材料,通过将熔融的聚合物基质注塑或挤出到预定的模具中,再经过固化得到复合材料。

压延法适用于制备片状复合材料,通过将预先加热的聚合物基质和填充物经过辊压成型,再进行固化得到复合材料。

4. 聚合物基复合材料的性能特点聚合物基复合材料具有以下几个突出的性能特点:•轻质高强:由于复合材料中填充物的加入,能够明显降低材料的密度,同时保持较高的强度,从而达到轻质高强的特点。

这使得聚合物基复合材料在航空航天和汽车制造等领域中具有广泛应用的潜力。

•优异的机械性能:聚合物基复合材料的机械性能由聚合物基质和填充物的特性共同决定。

填充物可以增加复合材料的刚度和强度,提高其抗拉强度和冲击韧性等性能指标。

与传统材料相比,聚合物基复合材料在机械性能方面表现出色。

•良好的耐热性:聚合物基复合材料中的聚合物基质通常具有良好的耐热性。

这使得复合材料可以在高温环境下工作,例如航空发动机和火箭推进系统中的应用。

•耐腐蚀性好:聚合物基复合材料对大多数化学物质都具有较好的耐腐蚀性。

pmc材料

pmc材料

pmc材料PMCs(聚合物基复合材料)是指由高性能聚合物基质(Polymer Matrix)和强化材料(Reinforcement)按照一定比例混合而成的材料。

与传统聚合物材料相比,PMCs具有更高的力学性能、较低的密度以及较好的耐腐蚀性能,广泛应用于航空航天、汽车、舰船、建筑等领域。

PMCs的基质通常使用环氧树脂、聚酰亚胺等高性能聚合物材料。

这些聚合物不仅具有良好的化学稳定性,还具有较高的抗拉强度和韧性,能够满足工程上对材料性能的要求。

而PMCs的强化材料则常常采用纤维增强材料,如碳纤维、玻璃纤维等。

纤维增强材料具有极高的比强度和模量,可以提供材料的刚度和强度。

同时,纤维增强材料还能够分散和传递应力,提高材料的疲劳寿命和抗冲击性能。

PMCs的制备通常分为预浸法和浸渍法两种。

预浸法是将纤维材料事先浸渍在聚合物树脂中,形成预浸料。

预浸料经过热压或热固化等工艺,使聚合物树脂固化,最终形成具有一定形状和尺寸的复合材料构件。

而浸渍法则是将纤维材料放置在聚合物树脂中,通过浸渍和压实等工艺,使聚合物树脂充分渗透到纤维间,最终形成复合材料。

相比于金属材料,PMCs具有更低的密度和更高的比强度,具有良好的耐腐蚀性能。

这使得它在航空航天领域得到广泛应用。

例如,飞机机翼、机身等重要部件一般采用纤维增强聚合物复合材料,以降低重量并提高飞机的燃油效率。

此外,在汽车领域,PMCs也广泛应用于车身和结构件的制造中,以提高车辆的强度和安全性能。

然而,PMCs也存在一些缺点。

由于聚合物树脂的热稳定性较差,PMCs的应用温度一般较低。

此外,PMCs的成本较高,制备工艺复杂,也限制了它在大规模工业化生产中的应用。

综上所述,PMCs是一种具有优异力学性能和良好耐腐蚀性能的复合材料。

它的应用范围广泛,具有重要的经济和社会价值。

虽然目前PMCs的制备工艺和应用还存在一些问题,但随着技术的进步,相信在未来PMCs将会进一步发展和应用。

聚合物基体在聚合物复合材料中的作用

聚合物基体在聚合物复合材料中的作用

聚合物基体在聚合物复合材料中的作用聚合物复合材料是由聚合物基体和填充物组成的一种材料。

聚合物基体在复合材料中起着重要的作用,它不仅为材料提供了力学性能,还影响着材料的综合性能。

聚合物基体能够提供复合材料的力学性能。

聚合物基体具有较好的韧性和强度,能够承受外部载荷并分散到整个复合材料中。

聚合物基体的强度决定了复合材料的抗拉强度和抗压强度,而其韧性则决定了材料的断裂韧性和抗冲击性能。

因此,选择合适的聚合物基体可以使复合材料具有良好的力学性能,提高材料的强度和韧性。

聚合物基体能够增强复合材料的耐热性和耐腐蚀性。

聚合物基体通常具有较高的耐热性和耐腐蚀性,能够在高温环境和腐蚀介质中保持材料的性能稳定。

在一些特殊工作环境中,如航空航天领域和化学工业中,需要使用具有优异耐热性和耐腐蚀性的复合材料,而聚合物基体可以满足这些要求。

聚合物基体还能够影响复合材料的导热性和导电性。

一些聚合物基体具有较低的导热性和导电性,可以用于制备绝缘性能良好的复合材料。

而另一些聚合物基体具有较好的导热性和导电性,可以用于制备导热导电性能优异的复合材料。

根据不同的应用需求,可以选择合适的聚合物基体来调控复合材料的导热性和导电性。

聚合物基体还能够影响复合材料的加工性能和成本。

聚合物基体的加工性能决定了复合材料的成型工艺和成本。

一些聚合物基体具有良好的可塑性和可加工性,可以通过注塑、挤出等常规加工工艺进行成型。

而另一些聚合物基体则需要采用特殊的加工工艺,如层压、浸渍等工艺,增加了复合材料的制备难度和成本。

因此,在选择聚合物基体时需要考虑材料的加工性能和成本因素。

聚合物基体在聚合物复合材料中起着至关重要的作用。

它不仅为材料提供了力学性能,还影响着材料的耐热性、耐腐蚀性、导热性、导电性、加工性能和成本等方面。

选择合适的聚合物基体可以使复合材料具有优异的综合性能,满足不同领域的应用需求。

随着科学技术的不断进步,聚合物基体的研发和应用将进一步推动聚合物复合材料的发展与应用。

聚合物基纳米复合材料的研究与应用

聚合物基纳米复合材料的研究与应用

聚合物基纳米复合材料的研究与应用聚合物基纳米复合材料是指以聚合物为基体,添加纳米粒子而形成的复合材料,具有优异的物理、化学和力学性能。

近年来,在材料科学领域,聚合物基纳米复合材料得到了广泛的研究和应用。

本文将探讨聚合物基纳米复合材料的制备方法、物性改性以及其在电子、医疗和环境领域的应用。

一、制备方法聚合物基纳米复合材料的制备方法多样。

常见的方法包括溶液混合法、原位聚合法和乳化法等。

溶液混合法是将纳米粒子分散入聚合物溶液中,并通过控制溶液的pH值、温度和混合速度等参数,使纳米粒子均匀分散于聚合物基体中。

原位聚合法是通过先合成纳米粒子,然后在聚合物基体合成过程中,将纳米粒子拼接到聚合物链上。

乳化法则是将聚合物和纳米粒子分别悬浮于两相液体中,再将两相混合并进行乳化,最终获得聚合物基纳米复合材料。

二、物性改性聚合物基纳米复合材料的物性改性是指通过添加纳米粒子,改善聚合物的力学性能、热稳定性、导电性、抗UV性能等。

纳米填料的引入可以增强聚合物的力学性能,例如增加复合材料的强度、韧性和刚性。

同时,纳米填料还可以提高复合材料的热稳定性,使其能够在高温环境下保持稳定的性能。

此外,通过在聚合物基体中纳米填料形成的导电网络,可以实现复合材料的导电功能。

还有一些纳米填料具有抗紫外线的特性,在聚合物基体中添加这些填料可以提高复合材料的抗紫外线性能。

三、电子领域应用聚合物基纳米复合材料在电子领域有着广泛的应用。

首先,纳米填料的添加可以提高聚合物基复合材料的导电性能,使其可以用于导电薄膜、传感器和电磁屏蔽等领域。

其次,由于聚合物基纳米复合材料良好的力学性能和柔韧性,可以用于柔性电子器件的制备,如可弯曲显示器、可穿戴设备等。

此外,聚合物基纳米复合材料还可以用于光电子器件和电池材料的制备,提高器件的性能和稳定性。

四、医疗领域应用聚合物基纳米复合材料在医疗领域也具有广阔的应用前景。

由于其良好的生物相容性和可控释放性能,可以用于药物传递系统的制备,如缓释药物载体、靶向传递系统等。

聚合物基复合材料在汽车工业中的应用

聚合物基复合材料在汽车工业中的应用

Material Sciences 材料科学, 2016, 6(6), 315-321 Published Online November 2016 in Hans. /journal/ms /10.12677/ms.2016.66041文章引用: 周玉敬, 杨涛, 范广宏. 聚合物基复合材料在汽车工业中的应用[J]. 材料科学, 2016, 6(6): 315-321.Applications of Polymer Composites on AutomotivesYujing Zhou, Tao Yang, Guanghong FanAdvanced Manufacture Technology Center, China Academy of Machinery Science &Technology, BeijingReceived: Oct. 8th , 2016; accepted: Oct. 30th , 2016; published: Nov. 2nd , 2016Copyright © 2016 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/AbstractCharacteristics and process of polymer composites are presented. Applications of composite ma-terials on auto industry are also elaborated. In the end, the development trend of automotive composite materials is discussed. KeywordsAutomotives, Polymer Composites, Applications, Development聚合物基复合材料在汽车工业中的应用周玉敬,杨 涛,范广宏机械科学研究总院先进制造技术研究中心,北京收稿日期:2016年10月8日;录用日期:2016年10月30日;发布日期:2016年11月2日摘 要本文阐述了聚合物基复合材料的特点,介绍了复合材料在汽车工业中的应用现状,并讨论了汽车用复合材料的发展前景。

聚合物基复合材料的设计与应用

聚合物基复合材料的设计与应用

聚合物基复合材料的设计与应用聚合物基复合材料是指以聚合物为基质,加入填充物、增强材料等形成的一种新型材料。

它具有轻质、高强度、耐腐蚀、耐磨损等特点,在各个领域有着广泛的应用。

本文将介绍聚合物基复合材料的设计原理以及其在不同领域中的应用。

一、设计原理1. 基体材料选择聚合物基复合材料的基体材料是聚合物,选择合适的聚合物对于材料的性能至关重要。

常见的聚合物基体材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺等。

不同的聚合物具有不同的特性,需要根据应用领域和性能要求进行选择。

2. 填充物选择填充物是指加入到聚合物基质中的颗粒或纤维材料,用于增强材料的硬度、强度和耐磨性等性能。

常见的填充物有玻璃纤维、石墨、钢纤维等。

选择合适的填充物能够提高材料的力学性能和热稳定性。

3. 接口改性聚合物基复合材料的性能还受到基体材料与填充物之间的界面相互作用影响。

通过接口改性可以增强界面的结合,提高材料的强度和耐磨性。

常用的接口改性方法包括预处理填充物、界面活性剂处理等。

二、应用领域1. 汽车工业聚合物基复合材料在汽车工业中有着广泛的应用。

例如,使用聚合物基复合材料制造汽车车身可以实现轻量化,提高燃油效率。

同时,聚合物基复合材料的耐腐蚀性和抗冲击性能也使其成为汽车零部件的理想选择,如制动系统、悬挂系统等。

2. 航空航天航空航天领域对材料的要求非常严苛,聚合物基复合材料正是满足这些要求的材料之一。

聚合物基复合材料的轻质、高强度、耐热性以及耐腐蚀性能使其成为制造飞机和航天器的重要材料,如机身、推进系统等。

3. 建筑工程聚合物基复合材料在建筑工程中也有着广泛的应用。

由于其轻质、耐久、阻燃等特性,可用于制造楼板、墙板和管道等结构材料。

此外,聚合物基复合材料还可用于绝缘材料、防水材料等特殊环境下的建筑材料。

4. 新能源领域聚合物基复合材料在新能源领域也发挥着重要作用。

例如,在光伏产业中,通过使用聚合物基复合材料制造太阳能电池板,可以提高电池板的强度、耐腐蚀性和光能转化效率。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
• 双马树脂体系:17.2%;环氧树脂体系:6.6%; • 热塑性复合材料:0.4%; • 首飞时间:1997年;交付使用:2003年1月;单
价:1.2亿美元(不含研制成本)。
F-35 复合材料应用:
F-35是美国最新研制的轻型、低成本、多用途、 隐身战斗机,复合材料用量约为30~35%。
主要应用部位:机翼、机身、垂尾、平尾、进气 道等。
欧洲空中客车工业集团:52%的民机市场份额。 总的情况:不亚于美国,某些情况并有所超出。 70年代中期开始,1983年生产A300、A310的 方向舵,G↓20%。 1978年开始研制A310、A320的垂尾,1985年 完成,G↓20%,此后用量可达结构总重的15% 左右:包括A320、A322、A330、A340等。A340 -500/600还应用了热塑性复合材料机翼前缘。
第三阶段:受力较大的部件,如平尾、垂尾。 仍在ACEE计划下执行,该阶段约于85年前后完成。
第四阶段:在生产型飞机上正式设计应用,如 B757,B767,B737,B747。B777:共用复合材料 9.9吨,占结构总重的11%。波音的“音速巡航者” (Sonic Cruiser)拟用复合材料60%,2008年投入 使用。后该项目取消,转为B7E7。
前4项约占CF耗量的85%左右,其他只占15% 左右。
台湾的复合材料产业:
3、第三阶段
代表了近况,用于机翼、机身等主要受力结构上、 受力很大、规模很大。
其中美国麦道飞机公司于1976年率先研制F-18的复 合材料机翼,并于1982年进入服役,把复合材料用量 提高到了13%,此后该公司又将复合材料用于AV-8B 的机翼和前机身上,其用量为26%,使复合材料在飞 机上的应用跨入了第3个阶段,自80年代初始至今。
梁和后承压框等。机身上壁板则大量应用了超混杂复合 材料Glare层板,机翼前缘还用了热塑性复合材料。
• 1999年开始研发,预算耗资88亿英镑,后来追加到120
亿英镑,单价2.95亿美元;投入服务后,将打破B747统 领35年的历史,改写了人类航空史,并成为世界上载客 量最大的的民用飞机,续航能力14800km。2005年首飞, 2007年交付航线使用。
美 国 的 ACT ( Advanced Composite Technology)计划:NASA于1989年正式启动 ACT计划至今,旨在开展大型民机复合材料机 翼、机身的发展研究工作,改进结构性能、降 低成本,使之可与对应的金属结构相竞争。
波音和洛·马公司侧重机身的研发。
原麦道公司侧重缝纫+RTM机翼的研发。
层,发动机喷口置于机翼上方,独特的外形设计和选材, 能有效躲避雷达的探测,达到良好的隐身效果。
• 最高时速0.85马赫,升限19000m,最大航程11000km。
接到指令后,能在几小时内攻击世界上任何地区的目标。
1.5.2 先进复合材料在民机上的应用
民机既强调安全性、经济性,但也强调性能, 继军机之后亦早于70年代初就开始了应用先进复 合材料的进程。
复合材料是继铝、钢、钛之后,迅速发展成 为四大航空航天结构材料之一。
本节内容将以航空领域的应用为重点,具 体介绍先进复合材料应用日益广泛的特点和趋 势。
1.5.1 先进复合材料在军机上的应用
飞机设计及其性能的不断提高一直与采 用性能优异的新材料尤其是ACM密切相关 。
ACM : 先 进 复 合 材 料 。 ACM 中 大 量 应 用的是碳纤维复合材料(CFRP):高比强、 高比模。
2007年7月,梦想客机下线。国航、东航等5 家航空公司订购了60架B787。资料显示,截止 2008年底,波音787的全球订单总计852架。
在制造技术尚未最终成熟及金融危机导致国际
航线上座率低迷的双重作用下,两种飞机交付给 国内航空公司的时间表全部被推迟。
B787于2009年12月中旬进行了首飞,并于2010 年1月19日圆满完成了初始适航测试。预计对首家 客户全日空航空公司交付将推迟到2010年第四季 度。
2005年1月18日在法国图卢兹的“让-吕克·拉加 迪尔”A380总装大厅揭开神秘面纱。空客公司举行 了庆祝A380建造完成的正式典礼。世界上最大的客 机空中客车A380正式诞生。2005年3月份,A380进 行测试飞行,首架客机于2007年10月15日交付新加 坡航空公司,投入商业运营。
目前已接到包括中国南方航空在内的世界上15 家航空公司的154架的订单,其中的27架为货机。 新加坡航空公司将是全球第一家使用A380客机运载 旅客的航空公司,法航将是欧洲第一家使用A380客 机的航空公司。
1.5 复合材料的应用
新材料的研究与应用一直是当代高技术的主要 内容之一,材料科学是当代整个科学技术的前沿, 材料的复合化是研制新材料的重要手段。
复合材料的三大应用领域: 航空航天领域:约占18%; 体育休闲用品:约占37%; 各类工业应用:约占45%。
将先进复合材料(ACM)用于航空航天结构 上可减重20%以上,这是其它先进技术无法达 到的效果。
• 其水平尾翼的大小相当于A310的机翼。垂直尾翼的大小
相当于A320的机翼。
B787“梦想”飞机上复合材料的应用:
• 美国波音飞机公司正在研制B7E7飞机,要大幅度减轻结
构重量,提高燃油效率20%,决定大量采用复合材料。
• 主要应用部位:复合材料将占全机结构重量50%以上,故
全机主要结构均将用复合材料制成,包括机翼、机身、垂 尾、平尾、地板梁及部分舱门、整流罩等,这是世界上第 一个采用复合材料机翼和机身的大型商用客机,其应用远 远超过B777和A380,为世界之最,载客量:289人;巡航 速度:0.85马赫;最大航程:15700km。
耐久性,降低使用维护要求,增加未来发展的 潜力和空间。
• 主要用材体系为T800/韧性环氧,已在B777完
成验证和使用。
• 所用的新技术还包括: • TiGr层板,即碳纤维增强钛板,一种新的超混
杂复合材料,其由Ti箔加上PEEK相间制成, 具有优异的抗疲劳性能。
• 结构健康监控技术,以光纤系统为传感器,连
大规模应用形成了复合材料在航空领域再度 “起飞”的世界态势。
A350是正在研发中的双发远程宽体客机,该项 目于2005年正式启动,预计2009年首飞,2010年 投入运营。研发成本预算为35亿欧元。
该机拟采用45~52%的先进复合材料,新材料的 使用比例高达60%。目的是增加连续航行里程和 降低油耗 ,与B787抗衡,预计续航能力13700km。
1、大型民机 大型民机又称商用干线客机,在先进复合材料 问世之初的70年代就开始了其研究应用,以美国 而言大致可分为四个阶段: 第一阶段:受力很小的构件,如前缘、口盖、 整流罩、扰流板等,该阶段约70年代中期结束。
第二阶段:受力较小的部件,如升降舵、方向 舵、襟副翼等。
1975年NASA开始执行ACEE计划(飞机节能 计划):减重、节油、增加商载。该阶段约于80 年代初结束。
先进复合材料在飞机结构上的应用大致分为3个 阶段 。 30多年来走过了一条由小到大,由弱到强、 由少到多、由结构到功能的发展道路 。 三 个阶段具 体如下:
1、第一阶段
用于舱门、口盖、整流罩以及 襟 、副翼、方向舵 等操纵面上 。 受力较小、规模较小,于60年代末 ~70年代初完成。
2、第二阶段
B-2轰炸机复合材料应用:
• 复合材料约占其结构总重的50%左右。 • 洛斯罗普公司研制,1989年首飞,能执行核轰炸和常规
轰炸双重任务,单价高达22.2亿美元,是世界上迄今为 止最昂贵的飞机。
• 机身采用翼身融合、无尾翼的飞翼构形,机翼前缘交接
于机头处,机翼后缘呈锯齿形。
• 机身机翼大量采用石墨/碳纤维复合材料,表面有吸波涂
1.5.3 体育休闲用品应用
这是一个开发较早,有稳定需求的应用领域。 1.高尔夫球拍:4000万只/年,约占总数的80%以 上,“已碳化了”。 2.其他各种球拍(网球拍、羽毛球拍等):
500~600万只/年,几乎独占市场。 3.钓鱼杆:1200万只/年,约占总数的50%以上。 4.自行车:12万辆/年。 5.其他:赛艇、赛车、弓箭、滑雪板、杆等等。
• 2006年11月22日,A380抵达广州白云机场,进行验证和
展示飞行,这是A380首次抵达中国内地机场。
• A380是第一个将复合材料用于中央翼盒的大型民机,该
翼盒8×7×2.4m,重8.8吨,用复合材料5.3吨,减重1.5 吨;板厚可达45mm,重要连接点处可达160mm,连接 钉直径可达2.54cm,承受高载。
用于垂尾、平尾等受力较大、规模较大的尾翼一 级部件,自70年代初始,至今仍在延续,现军机尾 翼一级部件已均为复合材料。
其中F-14的硼/环氧复合材料平尾于1971年前后 研制成功,是复合材料发展史上一个重要里程碑, 此后则有F-15、F-16、F-18、B1-B、幻影2000和幻 影4000等,此时复合材料用量一般不超过结构总重 的5%。
A380超大型客机上复合材料的应用
• A380是欧洲空客集团已经研制成功的超大型客机,载客
550~650人,最多可达850人,为双层四引擎宽体客机, 号称“空中五星级宾馆”。
• 该机共用各种复合材料25%左右,开创了大型民机上大
规模使用复合材料的先河。
• 主要应用部位:中央翼、外翼、垂尾、平尾、机身地板
用材体系:30%的碳/环氧、2%的碳/双马、2%玻 纤/双马。大量用环氧树脂体系,强调低成本、因其 Mmax=2。
研制费用达到绝对空前的2000亿美元,洛克希德. 马丁主持,8国参与,素有“世界战斗机”之称。
受经费困扰,首飞时间从2005年秋延至2006年8月, 到目前为止,尚未交付使用。
美国B-2隐形轰炸机表面为具有良好吸波性能的碳纤维复合材料
• 波音人强调指出,在人类有动力飞行进入第二个百年之后,
相关文档
最新文档