航空材料作業(yè)

1、《航空先進(jìn)復(fù)合材料概論》課程論文學(xué)院：飛行器工程學(xué)院班級（學(xué)號(hào)）：10060122姓名：田學(xué)寧電話：18720058528二零一三年六月個(gè)世紀(jì)時(shí)間，高分子材料已與有上千年歷史的金屬材料并駕齊驅(qū)，并在年產(chǎn)量的體積上已超過了鋼，成為國民經(jīng)濟(jì)、國防尖端科學(xué)和高科技領(lǐng)域不可缺少的材料。其次是陶瓷材料的發(fā)展。陶瓷是人類最早利用自然界所提供的原料制造而成的材料。50年代，合成化工原料和特殊制備工藝的發(fā)展，使陶瓷材料產(chǎn)生了一個(gè)飛躍，出現(xiàn)了從傳統(tǒng)陶瓷向

2、先進(jìn)陶瓷的轉(zhuǎn)變，許多新型功能陶瓷形成了產(chǎn)業(yè)，滿足了電力、電子技術(shù)和航天技術(shù)的發(fā)展和需要。結(jié)構(gòu)材料的發(fā)展，推動(dòng)了功能材料的進(jìn)步。20世紀(jì)初，開始對半導(dǎo)體材料進(jìn)行研究。50年代，制備出鍺單晶，后又制備出硅單晶和化合物半導(dǎo)體等，使電子技術(shù)領(lǐng)域由電子管發(fā)展到晶體管、集成電路、大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路。半導(dǎo)體材料的應(yīng)用和發(fā)展，使人類社會(huì)進(jìn)入了信息時(shí)代?，F(xiàn)代材料科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了金屬、非金屬無機(jī)材料和高分子材料之間的密切聯(lián)系，從而出現(xiàn)了一個(gè)新的

3、材料領(lǐng)域——復(fù)合材料。復(fù)合材料以一種材料為基體，另一種或幾種材料為增強(qiáng)體，可獲得比單一材料更優(yōu)越的性能。復(fù)合材料作為高性能的結(jié)構(gòu)材料和功能材料，不僅用于航空航天領(lǐng)域，而且在現(xiàn)代民用工業(yè)、能源技術(shù)和信息技術(shù)方面不斷擴(kuò)大應(yīng)用.3.復(fù)合材料在國防、軍工及航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用據(jù)有關(guān)資料報(bào)導(dǎo)，航天飛行器的質(zhì)量每減少1干克，就可使運(yùn)載火箭減輕500千克，而一次衛(wèi)星發(fā)射費(fèi)用達(dá)幾千萬美元。高成本的因素，使得結(jié)構(gòu)材料質(zhì)輕，高性能顯得尤為重要。利用纖維纏繞工

4、藝制造的環(huán)氧基固體發(fā)動(dòng)機(jī)罩耐腐蝕、耐高溫、耐輻射，而且密度小、剛性好、強(qiáng)度高、尺寸穩(wěn)定。再如導(dǎo)彈彈頭和衛(wèi)星整流罩、宇宙飛船的防熱材料、太陽能電池陣基板都采用了環(huán)氧基及環(huán)氧酚醛基纖維增強(qiáng)材料來制造。處于航天航空飛行及其安全的考慮所需，作為結(jié)構(gòu)材料應(yīng)具有輕質(zhì)高強(qiáng)、高可靠性和穩(wěn)定性，環(huán)氧碳纖維復(fù)合材料成為不可缺少的材料。高性能環(huán)氧復(fù)合材料采用的增強(qiáng)材料主要是碳纖維(CF)以及CF和芳綸纖維(K49)或高強(qiáng)玻璃纖維(SGF)的混雜纖維。所用基體

5、材料環(huán)氧樹脂約占高性能復(fù)合材料樹脂用量的90%左右。高性能復(fù)合材料成型工藝多采用單向預(yù)浸料干法鋪層，熱壓罐固化成型。高性能環(huán)氧復(fù)合材料已廣泛應(yīng)用在各種飛機(jī)上。以美國為例，20世紀(jì)60年代就開始應(yīng)用硼環(huán)氧復(fù)合材料作飛機(jī)蒙皮、操作面等。由于硼纖維造價(jià)太貴，70年代轉(zhuǎn)向碳環(huán)氧復(fù)合材料，并得到快速發(fā)展。大致可分為三個(gè)階段。第一階段應(yīng)用于受力不大的構(gòu)件，如各類操縱面、舵面、擾流片、副翼、口蓋、阻力板、起落架艙門、發(fā)動(dòng)機(jī)罩等次結(jié)構(gòu)上。第二階段應(yīng)用于

6、承力大的結(jié)構(gòu)件上，如安定面、全動(dòng)平尾和主受力結(jié)構(gòu)機(jī)翼等。第三階段應(yīng)用于復(fù)雜受力結(jié)構(gòu)，如機(jī)身、中央翼盒等。一般可減重20%～30%。目前軍機(jī)上復(fù)合材料用量已達(dá)結(jié)構(gòu)重量的25%左右，占到機(jī)體表面積的80%。高性能環(huán)氧復(fù)合材料在國外軍機(jī)和民機(jī)上的應(yīng)用實(shí)例較多。我國于1978年首次將碳玻環(huán)氧復(fù)合材料用于強(qiáng)5型飛機(jī)的進(jìn)氣道側(cè)壁。有關(guān)會(huì)專家介紹，20世紀(jì)80年代在多種軍機(jī)上成功地將CEP用作垂直安定面舵面、全動(dòng)平尾和機(jī)翼受力盒段壁板等主結(jié)構(gòu)件。宇航