低成本复合材料技术的新进展(一)

对近年来发展较快的自动铺带技术、树脂转移成形、丝束铺放技术以及电子束固化技术等低成本复合材料技术的进展及其应用现状进行了综合论述。根据美国军民用飞机制造商及其主 承包商提供的信息表明：在先进复合材料结构件的成本组成中，材料占１５％，铺层占２５％，装配占４５％，固化１０％，紧固件５％，由此可以看出铺展及装配的比重占绝大部分。而且，在材料费用中，预浸料废品平均为４０％，占飞行成品的１／３以上，因此，目前的一些低成本复合材料技术的重点放在制备技术的优化上。 在过去３０年，复合材料的研究与开发重点放在材料…     

波音777及其候选动力装置的选材（二）

波音７７７及其候选动力装置的选材（二）中国航空信息中心陈亚莉３．高性能复合材料应用加快步伐近年来，复合材料在民机上的用量逐年增加，获得明显减重效果，预计在１９９０～２０００年复合材料将占民机结构重量的７％～２０％，目前美国及西欧各大飞机公司在复合材料...     

21世纪航空制造技术展望（三）

２１世纪航空制造技术展望（三）中国航空信息中心高柱，任晓华２．高韧性高热湿稳定性聚合物基复合材料制取与结构成形固化技术聚合物基复合材料以其比强度高、材料性能可以预先设计而在航空结构上广泛应用。目前聚合物基复合材料已占先进飞机机体结构用材的３０％左右，...     

64％Ti／35％Al钛系复合材料

６４％Ｔｉ／３５％Ａｌ钛系复合材料德国研究出一种新型钛铝复合材料，称为Ａｌｉｍｃｃ材料。该材料由６４％钛、铝３５％、１％的氧、铁、硅构成。由粉末冶金工艺合成，用高温烧结。当烧结到９７％致密度时，该材料达到很高的尺寸精度，密度为３．ｓｇ／ｃｍ’，强度为...     

ATF采用的材料

随着美国空军对新一代战术战斗机(ATF)论证程序的完成,两家竞争的承包商透露了一些材料使用情况的资料。 洛克希德的YF-22用材为:35％的铝合金(包括2％的先进合金)、24％的钛合金、23％的石墨增强有机材料(13％的热塑性材料和10％的热固性材料)、5％的钢和13％的其它材料。双马来酰亚铵(BMI)是好几种热固性复合材料件的基体材料,包括中机身管道、隔框、壁板、机翼及控制面的边缘等。BMI比常用的环氧树脂有更好的耐热性和耐湿性。机身和机翼蒙皮采用了热塑性复合材料。该公司说,生产型飞机的复合材料用量将超过30％,其中热塑性材料仍占主要部分。 诺斯罗普公司的YF-23的材料为:约30％的石墨增强复合材料和玻璃增强复合材料(两者的基体材料都是BMI),约30％的钛合金和30％的铝合金。整个外蒙皮除个别地方用钛合金外,其它都是双马来酰亚铵材料。生产型飞机的复合材料用量将达到45％～50％,其中可能包括一些热塑性材料。 该公司除可能采用正在评价的纤维铺放机制造少量复合材料件外,YF-23的大部分复合材料件是用双马来酰亚铵铺叠模、固化模由手工铺叠加工的。实践证明手上铺叠有更好的经济效益,即使对曲度平缓的蒙皮件亦是如此,因为要在某些选定区域横向铺叠。     

大型复合材料构件数字化加工工装与装置的开发与应用

复合材料是由2种或2种以上不同性质的材料,通过物理或化学方法复合而成的一种综合性能优于原各组成材料性能、能克服单一材料缺陷的新型材料.根据材料的结构、性能或组成,复合材料可分为多种类型.其中,碳纤维/树脂复合材料(简称C/E复合材料)作为一种典型的先进复合材料,具有重量轻、模量高、比强度大和耐腐蚀等一系列优点,在诸如飞机机翼、大型运载火箭舱段、航天飞行器舱体等航空航天与国防军工产品的研制与生产中得到越来越广泛的应用.例如,波音787"梦想"飞机为大幅度减轻结构重量,大量采用了复合材料,所用复合材料占50％左右,提高燃油效率20％[1].     

GE航空复合材料无损检测产品创新不断

近年来，复合材料在飞机上获得了广泛应用。目前，西方国家军机上复合材料的用量约占全机结构重量的20％～50％，复合材料在民用飞机上的使用也以波音787“梦想”飞机和空客A350XWB为极致，均超过了50％的应用率。中国商飞研制生产的C919大型客机的复合材料应用率已接近15％，前不久交付的中央翼盒、襟翼部段，除金属肋外，全部采用了先进的中模高强碳纤维／增韧环氧树脂复合材料制造。     

酚醛树脂杂化磷酸盐基复合材料的研究

用酚醛树脂对磷酸盐进行了杂化，并用杂化基体制备了玻璃纤维增强的复合材料。考察了酚醛树脂加入量对复合材料的力学性能、吸水性和介电性能的影响。结果表明，酚醛树脂加入后。磷酸盐复合材料的力学性能明显提高，弯曲强度从50MPa提高到100MPa以上；吸水性显著下降，吸湿率从5．5％降低到1．5％左右；同时复合材料的介电性能亦有改善。     

大型碳纤维复合材料壁板轮廓数控铣削工艺技术

碳纤维复合材料(CFRP)是以碳或者石墨纤维为增强体的树脂基复合材料,具有比强度高、比刚度大、可设计性强及良好的抗疲劳损伤性能和耐腐蚀性能的优点.碳纤维复合材料与钢材相比其质量减轻75％,而强度却提高4倍,其卓越的性能带来了其在航空航天领域的大量应用.碳纤维增强复合材料在大型民机机体结构上的大量应用已经是现代大型民机的显著特点之一,复合材料用量占机体结构重量的百分比从空客A380的22％(另有GLARE材料占3％)到波音787的50％,再到空客A350XWB的53％,这标志着复合材料已成为现代大型民机首要结构材料,结束了以铝合金为主的机体结构选材时代.     

复合材料修理技术的最新变革

复合材料结构几十年前就已出现，但其真正得以广泛的应用是近几年的事。 在空客A350飞机和波音787飞机中先进的复合材料的重量将占飞机总重量的50％以上，而之前波音777飞机中复合材料的重量约占11％，早期的波音747—100飞机中复合材料的重量仅占1％。     

科曼奇直升机主自动飞控系统的设计和驾驶评估

本文介绍了PAH－66科曼奇侦察／攻击直升机自动飞控系统（AFCS）的设计和驾驶评估。1991年11月至1992年2月，采用动态模拟器通过预定的驾驶接受性试验，对RAH－6科曼奇控制规律进行评估。本文还介绍了设计要求、控制律说明以及依据ADS－33收集的操纵品质数据。     

复合材料作动筒

复合材料作动筒欧洲起落架预研（Ｅｌｓａｒ）计划于今年３月１日开始启动，参与者之一的意大利Ｍａｇｎａｈｉ起落架公司负责材料研究。研究表明采用ＲＴＭ方法可减重１７％，采用缠绕法可减重１９％，公司将用复合材料制造大型运输机作动筒壳体，并进行耐久性、结构强度...     

高性能热塑性复合材料在大型客机结构件上的应用

先进复合材料已经成为大型客机的首选结构材料,其用量占机体重量的百分比更是成为衡量民机先进性的一项重要指标[1-2].目前,波音公司最先进的飞机波音787上复合材料用量占结构总重量的50％;而空客公司A350飞机上的复合材料用量也由原先的37％增加到现在的53％.尽管两大飞机制造公司对复合材料在飞机结构减重方面取得的效果表示满意,但仍对选择金属还是复合材料存在强烈抗争,对复材在飞机上用量的进一步扩大持谨慎的态度,原因是目前飞机结构上广泛使用的复合材料主要是热固性树脂基复合材料,其材料制造成本较高,且制造过程使用的预浸料/热压罐技术也非常昂贵.     

喷射沉积SiCp／LY12复合材料的性能及超塑性变形

研究了喷射沉积10Vol％SiCp／LY12复合材料的组织、强度极限该复合材料经热等静压和等温热正挤压后的超塑性。结果表明：喷射沉积的铝基复合材料经过简单的预处理具有良好的超塑性性能，应变速率敏感性指数m值达0．53，极限延伸率达345％。这与良好的组织状态密切相关。在该复合材料的超塑性变表过程中，空洞的形核与长大一直存在，空洞的长大和连接对材料的断裂有重要的影响。     

ZrC/C复合材料性能及微观结构的研究

通过向石墨材料中掺杂氧化锆，制备ZrC／C复合材料。较系统地研究了Zr的加入量对材料性能的影响。结果表明：随着掺Zr量的增加，力学性能不断提高，在掺Zr量为10％时，材料的弯曲强度达最大值，而在掺Zr量为7．5％时，热导率达到最高；进一步研究表明，微观结构影响着材料的力学、热导率等宏观性质。     

2.5D石英/酚醛复合材料的性能研究

对编织型复合材料－2．5D石英／酚醛复合材料作了初步的研究，采用先进的树脂传递模塑（RTM）工艺进行复合成型，并对其力学性能、热物理性能和烧蚀性能做了研究与分析。研究表明2．5D石英／酚醛复合材料不但具有较好的整体力学性能，而且是一种优良的抗烧蚀、防热材料。     

航空领域复合材料的机械加工技术探析

近年来,复合材料在航空领域上已获得大量应用,可实现飞机结构相应减重25％～30％.在民用飞机波音757、波音767、波音777、A300、A340上,复合材料用量已占飞机全部用料的11％～20％.商用飞机波音787上大量使用CFRP,已占飞机体积的11％,占结构件重量的50％.波音787每年所用的燃料费,比波音767减少500万美元.A380的机身、机翼板,采用大量的复合材料制造.武装直升飞机AH-60、NH-90、V-22、RAH-66上,从整流罩、地板、壁板等次承力结构到旋翼框架等主承力结构上都使用复合材料,且高达飞机重量的50％.     

石墨和铜的含量对银基复合材料组织和性能的影响

采用粉末冶金方法制备了银-石墨-铜-碳纤维复合材料，通过金相、XRD分析和物理性能测试等手段，对不同石墨和铜含量的银基复合材料的组织和性能进行了研究。结果表明：随着石墨含量的增加，硬度减小，电阻率升高；而铜对材料起强化作用的同时，随着其含量的增加，电阻率升高；石墨和铜的含量分别选择在4％～9％和5％～7％之间为宜。     

复合材料在罗·罗发动机上的应用

复合材料在罗·罗发动机上的应用复合材料在罗·罗公司航空发动机上已获得广泛应用，现代民用航空发动机外表几乎都采用了复合材料，约占总重的确１０％。装备Ｂ７７７飞机的“湍达”８００发动机短舱体积中的一半都是用碳纤维环氧复合材料制成的。罗·罗公司正在研制一个...     

简讯

F-35将采用纳米复合材料 自1991年碳纳米管问世以来,飞机制造人员一直期望碳纳米管增强复合材料（CNRP）能够成为飞机的机体材料,因为它是有史以来强度最好材料之一,其强度是碳纤维增强塑料（CFRP）的数倍,但重量轻25％～30％。