美国交通运输部

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联邦航空管理局

咨询通告

主题: 复合材料结构

制造质量控制日期:1989年6月26日

起草:AIR 200

咨询通告号: 21-26

更改:

1.目的：本资讯通告(AC)为含碳（石墨）、硼、芳纶(凯芙拉)、玻璃增强聚合材料等纤维增强复合

材料结构的验收方式提供了信息和指南；除此之外，该咨询通告也为《联邦航空管理规章》（FAR）第21部《产品与零件的认证程序》中对该类产品与零件的符合性要求，以及产品与零件制造过程中的质量控制体系（QC）提供了相应的信息和指南。该资讯通告为AC 20-107《复合材料飞机结构》中涉及的复合材料质量控制体系的基本特点提供了指南。同时，也考虑了申请人向联邦航空管理局(FAA)提交的其它制造方法的符合性。

2.《联邦航空管理规章》的相关章节：第21.125章、第21.143章，以及第21.303章和第21.605

章。

3. 相关参考材料

a．AC 21-1, 生产合格证

b.AC 21-6, 仅依据型号合格证生产

c.AC 21-303.1, 产品与零件认证程序

d.AC 20-107, 复合材料飞机结构

4.定义：附录1中给出了复合材料结构制造过程通常使用的术语目录。

5.质量控制体系：应当依据已经制定的、且符合《联邦航空管理规章》第21部要求的其它相似质量控

制体系，为复合材料的制造建立质量控制体系。例如质量控制体系应当包括：保证入厂材料质量的程序、制造方法流程控制的程序、验证最终产品是否符合设计要求的试验程序。质量控制程序还应包括制造过程和产品最终验收时所需的无损检测以及破坏性测试标准。这些标准是用来对生产过程的缺陷和损伤做出接收或者拒收判定的依据，因此还必须考虑制造工艺和检验方法的技术能力。这些标准应当依据批准

的数据资料。而该类数据资料来源于按照参考资料AC 20-107和《联邦航空管理规章》中适用的适航标准所做的结构评估验证。该资讯通告重点强调了质量控制体系中仍然需要扩充的内容，以便更好地满足复合材料制造要求。

6.材料与工艺规范：与制造工艺中采用金属材料的零件不同，复合材料结构是将复合材料的材料特性

引用到了结构件的制造工艺中。因此，制造复合材料结构中采用的材料和工艺规范就非常重要。材料和工艺规范要充足的信息对制造工艺中采用的关键参数进行标识，以便生产和最终检验。典型材料和工艺规范各自必须包括以下信息：

a．基础纤维、纤维基体和固化零件的特性、以及所需的测试，包括测试的类型、测试的次数和频率。

b．制造工艺的条件和要求，包括制造方法、具体工装、环境条件、固化循环的重要参数、每道工序的检验标准、整个工艺过程中的存放和搬运条件。

7.材料：联邦航空管理局要求，为申请型号设计批准书所提交的所有图纸都应包含充分的信息

或者所引述的材料规范，以及证明材料和工艺能够保证类似材料制造质量的其它类似数据资料。如果采用了专利工艺制造复合结构的材料或者复合材料的成分具有专利技术，在向联邦航空管理局提交型号设计审批时，生产批准书的持有人或者申请人最好不要包含该专利信息。在这种情况下，适用的型号设计图纸应当引述含有此类专利信息的规范，从而可以确立此类材料成分的可追溯性。将来在联邦航空管理局和生产批准证持有人或者申请人签订保护产品的专利属性之后，要能够将这些规范提交给联邦航空管理局进行审查和批准。按照《联邦航空管理规章》第21.33章和第21.157章（检验与测试）要求，联邦航空管理局有权按照要求审查这些数据资料。并对所采购材料的质量控制程序、化学表征测试、测试技术以及供应商控制提出以下建议：

a.生产批准证书的持有人或者申请人应当具有材料入厂验收计划，以便保证所采购的复合

材料与批准的型号设计中规范要求的符合性和一致性。提交所采购材料进行审查和批准时，应当同时提供能够证明材料实际测试结果的供应商实验室测试报告的副本。但是，仅仅具有供应商测试报告还不能充分证明材料满足所有规范要求。应当按照每批次原则抽取材料样品，依据工程和制造要求，对材料抽样进行理化、机械和工艺特性测试，验证供应商测试报告的准确性。抽样测试应当由生产批准证书持有人或者申请人在自己的生产场所内进行，或者由生产批准证书持有人或申请人质量控制体系中批准的独立实验室进行。

b.树脂基质系统: 生产批准证书的持有人或者申请人应当要求对基质材料做化学表征测试。

典型材料规范根据每单位材料规定了反应官能团的上限和下限数量，以及其它设计要求，如粘度/颜色和湿润程度等。表征测试应当判定并检测树脂系统中的单个成分，如基础环氧化物、固化剂、促进剂和硬化剂等；以及由树脂混合、存储、纤维浸渍等引发的反应物。

c.建议采用高效液相色谱 (HPLC)、傅里叶转换红外光谱(FTIS)和凝胶渗透色谱表征(GPC)

等测试法进行化学表征测试,采用差示扫描量热分析和动态流变分析法进行热分析测试,以及进行粘度、流量、成胶特性或者其它等效的分析测试。并将最终结果与材料规范中具体引述的标准进行比较。经验表明，对于特殊试样采用一种测试方法得到的结果可能会与规范极限内的合格试样具有相同的“纹路特征”，而另外一种测试方法可能检测出该试样拒收的“纹路特征”。因此有必要采取多种化学表征测试的方法。因为单个测试方法不可能检测出影响复合材料性能的所有的化学成分。生产批准证书的持有人或者申请人必须在其相应材料规范中确定出适当的测试技术组合方案，以及能够充分证明其材料符合性与工艺性的试验结果。

化学表征的测试技术不是万能的，其很大程度上依赖于树脂的配方。因此，应该在考虑检测方法和配方偏差灵敏度的基础上，开发每种材料相对应的测试方法。

加强纤维:生产批准证书的持有人或者申请人应当与材料供应商协调,建立与之相适应的程序,来控制入厂纤维材料（如无捻粗纱、丝束和织物纤维）质量,。机械性能试验是检测纤维表征的主要方法,该方法同样也用于验证和筛选连续纤维。拉伸强度和模数是复合材料机械