先进复合材料科学技术与进展

先进复合材料科学技术与进展

ID:37013312

大小:14.37 MB

页数:152页

时间:2019-05-11

先进复合材料科学技术与进展_第1页
先进复合材料科学技术与进展_第2页
先进复合材料科学技术与进展_第3页
先进复合材料科学技术与进展_第4页
先进复合材料科学技术与进展_第5页
资源描述:

《先进复合材料科学技术与进展》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库

1、先进树脂基复合材料科学技术研究与发展张东兴2010-05-15内容0.引言1.树脂基复合材料的定义和分类2.增强纤维和基体3.树脂基复合材料结构设计基本理论4.树脂基复合材料的疲劳5.树脂基复合材料的制造工艺和方法6.树脂基复合材料的无损检测7.树脂基复合材料的优化设计8.树脂基复合材料的应用0.引言0.引言大飞机计划与研发目标1.树脂基复合材料的定义和分类定义复合材料(compositesmaterials)包含两种或两种以上物理上不同并可能用机械方法分离的材料。一般其中一种为连续相,另一种为功能增强相。几

2、种材料通过某种方法混合在一起获得复合性能。复合材料的总体性能优于各单独组分材料,并在某些方面可能具有独特性能。树脂基复合材料(PMCs:Polymermatrixcomposites)是一种或多种细小形状(直径为微米级)的材料(分散相或称增强体),分散于树脂基体中组成的。1.树脂基复合材料的定义和分类分类按分散相的形状分:长纤维(连续)增强树脂基复合材料颗粒增强树脂基复合材料晶须增强树脂基复合材料短纤维(不连续)增强树脂基复合材料按增强体的纤维分:玻璃纤维增强树脂基复合材料(GFRP)碳纤维增强树脂基复合材料

3、(CFRP)芳纶纤维增强树脂基复合材料(AFRP)硼纤维增强树脂基复合材料(BFRP)按基体材料分:热固性树脂基复合材料(Thermosettingmatrixcomposites)热塑性树脂基复合材料(Thermoplasticmatrixcomposites)2.增强纤维和基体2.1先进增强材料2.2高性能树脂基体2.1先进增强材料2.1先进增强材料2.1.1碳纤维2.1.2芳香族聚酰胺纤维(芳纶)2.1.3聚芳酯纤维2.1.4有机杂环类纤维2.1.4.1聚苯并二噁唑(PBO)纤维2.1.4.2聚苯并噻唑

4、(PBT)纤维2.1.4.3聚苯并咪唑(PBI)纤维2.1.4.4刚性高性能纤维—M52.1.5超高分子量聚乙烯纤维2.1.6连续玄武岩纤维2.1先进增强材料2.1.1碳纤维按力学性能分类:高强型(HT)超高强型(UHT)高模量型(HM)超高模量型(UHM)按制造先驱体分类:聚丙烯腈基(PAN)碳纤维沥青基碳纤维粘胶丝基碳纤维(<1%)酚醛基碳纤维、聚乙烯醇基碳纤维、聚酰亚胺基碳纤维(实验室研制)2.1先进增强材料2.1.1碳纤维典型碳纤维制造商、牌号及其特性2.1先进增强材料2.1.1碳纤维续表2.1先进增

5、强材料2.1.1碳纤维2.1.1.1碳纤维表面改性碳纤维经过高温碳化处理后,表面活性基团很少,使表面呈现出液性,与基体树脂润湿性很差,导致复合材料层间剪切强度低,达不到设计或实用的要求。常见的表面处理方法如下:方法内容说明液相氧化法1硝酸,盐酸,过硫酸钾、硫酸,次氯酸钠,铬酸盐,双氧水间歇操作2阳极氧化;电解质为酸、碱或盐等。氧化缓和及均匀,可控性好广泛用于在线配套气相氧化法3空气氧化:工艺条件苛刻,但设备简单,氧化后碳纤维强度有所下降可在线配套4臭氧氧化:工艺简单,氧化缓和及可控可在线配套5氧等离子:研究开

6、发阶段涂层沉积接枝6涂层PVP,PVA等7沉积:CVD,晶须8接枝:电聚合MMA,SMA等其他9气液双效法:先涂层,后氧化可在线配套10离子注入法:如硼离子研究2.1先进增强材料2.1.1碳纤维2.1.1.2碳纤维发展趋势不断提高拉伸强度:现已研制碳纤维的拉伸强度仅为理论强度的5%,强度提高潜力大;研制MJ系列碳纤维:高纯度PAN基原丝,高温技术,高温设备;制取均质碳纤维:均质PAN原丝,均质预氧丝;大丝束碳纤维普及:产量扩大,价格日趋下降;纳米碳纤维:将成为新的成长点。2.1先进增强材料2.1.2芳香族聚酰

7、胺纤维(芳纶)聚芳酰胺纤维是芳香族酰胺纤维的总称,是近年来高性能纤维材料中发展最快的纤维。2.1先进增强材料2.1.2芳香族聚酰胺纤维(芳纶)2.1.2.1芳纶纤维的应用芳纶纤维主要应用在航天、航空、石油、建材、交通、运输和公安部门,特别在固体火箭发动机壳体、防弹衣、轮胎、缆索和石棉代用品等方面。由于芳纶纤维的比强度、比模量明显优于高强S-994玻璃纤维,芳纶发动机壳体比玻璃增强环氧树脂的壳体容器特性系数pV/W(p为容器爆破压力,V为容器容积,W为容器质量)提高30%以上。使固体发动机的关键指标质量比突破0

8、.92,大幅度增加导弹的射程。芳纶/环氧树脂复合材料还大量应用于制造先进的飞机,其应用部位有发动机仓、中央发动机整流罩、机翼与机身整流罩等飞机部件。此外,飞机高压轮油胶管也大量使用芳纶纤维。应用于船舶上制造战舰的防护装甲以及声纳导流罩等,是一种极有前途的重要的航空材料。2.1先进增强材料2.1.2芳香族聚酰胺纤维(芳纶)2.1.2.2芳纶纤维的发展趋势KOREX蜂窝芯:较NOMEX做的纸蜂窝芯的性能

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文

此文档下载收益归作者所有

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文
温馨提示:
1. 部分包含数学公式或PPT动画的文件,查看预览时可能会显示错乱或异常,文件下载后无此问题,请放心下载。
2. 本文档由用户上传,版权归属用户,天天文库负责整理代发布。如果您对本文档版权有争议请及时联系客服。
3. 下载前请仔细阅读文档内容,确认文档内容符合您的需求后进行下载,若出现内容与标题不符可向本站投诉处理。
4. 下载文档时可能由于网络波动等原因无法下载或下载错误,付费完成后未能成功下载的用户请联系客服处理。