飞行器新结构新材料复习资料.docx

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1、一、定义定义1：复合材料是由两种或多种性质不同的材料通过物理和化学复合，组成具有两个或两个以上相态结构的材料。该类材料不仅性能优于组成中的任意一个单独的材料，而且还可具有组分单独不具有的独特性能。定义2：是由两种或多种不同类型、不同性质、不同相材料，运用适当的方法，将其组合成具有整体结构、性能优异的一类新型材料体系。定义3：复合材料(Compositematerials)，是以一种材料为基体(Matrix)，另一种材料为增强体(reinforcement)组合而成的材料。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工程要求。二、组

2、成组成：基体材料----在复合材料中连续的物理相；基体的三种主要作用是：把纤维粘在一起；分配纤维间的载荷；保护纤维不受环境影响。增强材料----不连续的物理相，粒料、纤维、片状材料或它们的组合。增强材料:能和聚合物复合，形成复合材料后其比强度和比模量超过现有金属的物质。填料：复合材料的性能指标达不到金属材料相应性能指标的添加物。增强体组元：玻璃、陶瓷、碳素、高聚物、金属、天然纤维、织物、晶须、片材和颗粒等。基体组元：树脂、金属、陶瓷、玻璃、碳、水泥等。三、命名：复合材料的命名----根据增强材料与基体材料名称碳纤维环氧树脂复合材料四、分类：按照用途可分为：结构复合材料和

3、功能复合材料结构复合材料：主要作为承力结构使用的材料，由能承载的增强体组元与能联结增强体成为整体材料同时又起传力作用的基体组元构成。功能复合材料：指除力学性能以外还提供其它物理、化学、生物等性能的复合材料根据基体复合材料分为三大类，即树脂基复合材料(简称PMC)，金属基复合材料(简称MMC)及陶瓷基复合材料(简称CMC)。根据增强纤维类型可分为：1碳纤维复合材料2.玻璃纤维复合材料3.有机纤维复合材料3.硼纤维复合材料4.混杂纤维复合材料根据增强物外形可分为：1.连续纤维复合材料2.纤维织物或片状材料增强的复合材料3.短纤维增强复合材料4.粒状填料复合材料根据制造方法可

4、分为：1.层合复合材料2.混合复合材料3.浸渍复合材料五、复合材料的有点及应用于飞机结构的意义优点：1.比强度和比模量高2.耐疲劳性能好3.减振性能良好4.过载安全性好5.耐热性能6.各向异性及性能可设计性好7.工艺性好意义：既强又轻，耐磨蚀，抗疲劳，工艺性好，抗冲击性强，具有可设计性六、复合材料成型工艺方法与工艺过程（低压成型包括手糊和喷射）手糊成型：指在涂好脱模剂的模具上，采用手工作业，即一边铺设增强材料，一边涂刷树脂直到所需塑料制品的厚度为止，然后通过固化和脱模而取得塑料制品的这一成工艺。喷射成型：喷射成型是利用喷枪将纤维及树脂同时喷到模具上而制得制品的方法。将加

5、了引发剂、固化剂和促进剂的树脂系统和短切纤维从不同的喷嘴同时喷出，用手辊压实浸渍纤维层，然后室温固化成型得到制品。用喷射成型可以成型较为复杂形状的制品。袋压成型：袋压法又分为真空袋压和压力袋压两种方法。真空袋压法：在手糊毛坯上铺覆柔性材料（橡胶、塑料膜），使柔性材料和模具之间形成一个密闭空间，然后抽真空，制品毛坯表面由于大气压力而变得致密。压力袋压法：将制品毛坯连同模具装入橡胶袋内，除对橡胶模抽真空外，同时对此密闭室内通入压缩空气或蒸汽（压力在0.35MPa以上），经过袋压后的制品空隙率可进一步降低。为了得到致密性更高的制品，可将装在真空袋内的制品毛坯和模具在专用设备热

6、压罐中进行加温、加压固化。由于制品在较高温度、较大压力和抽真空状态下成型，所以制品质量大为改善自动铺放：铺带：自动铺带技术采用有隔离衬纸的单向预浸带，在铺带头中完成预定形状的切割、定位，加热后按照一定设计方向在压辊作用下，直接铺叠到曲率半径较大且变化较缓的模具表面。铺丝：铺丝技术综合了自动铺带和纤维缠绕技术的优点，由铺丝头将数根预浸纱在压辊下集束成为一条由多根预浸纱组成的宽度可变的预浸带后铺放在芯模表面，经过加热软化后压实定型。缠绕：缠绕成型工艺是指连续纤维或带经过树脂浸胶后，按照一定的规律缠绕到芯模上，然后在加热或常温下固化，制成一定形状的制品。模压：是在模具腔内预先

7、制作胶衣层并铺放好增强材料，增强材料可以是直接铺层织物或预成形制品，由低压压机自动合模，用专用注射设备向模腔内注入适合工艺要求的树脂，并固化成形。这是一种可不采用预浸料，并在很大程度上不采用热压罐的成形方法。拉挤成型:它是将纱架上的无捻玻璃纤维粗纱和其它连续增强材料、聚脂表面毡等进行树脂浸渍，然后通过保持一定截面形状的成型模具，并使其在模内固化成型后连续出模，由此形成拉挤制品的一种自动化生产工艺。液体成形:首先在模腔中铺放好按性能和结构要求设计好的增强材料预成型体，采用注射设备将专用树脂体系注入闭合模腔或加热熔化模腔内的树脂膜，模具具有周