树脂基碳纤维复合材料成型工艺现状及发展方向
环氧树脂碳纤维复合材料的成型工艺与应用
碳纤维缠绕复合材料成型工艺
碳纤维缠绕复合材料的制备过程主要包括纤维铺放、树脂浸润和热处理等环 节。下面分别介绍这些步骤及其对材料性能的影响。
1、纤维铺放：此步骤是碳纤维缠绕复合材料制备的关键环节之一。纤维的 排列方向、密度和厚度等因素都会影响最终产品的性能。铺放过程中需采用专门 的设备和工艺，确保纤维分布的准确性和稳定性。
引言：碳纤维增强环氧树脂复合材料是一种具有优异性能的材料，因其具有 高强度、高韧性、耐腐蚀、轻质等优点而被广泛应用于航空、航天、汽车、体育 器材等领域。随着科技的发展，对于这种复合材料的研究和应用也越来越广泛。 液体成型是一种常见的复合材料制造工艺，具有成本低、效率高等优点，因此， 研究碳纤维增强环氧树脂复合材料的液体成型工艺及其性能具有重要意义。
在航天领域，碳纤维树脂基复合材料被广泛应用于火箭箭体、卫星平台等关 键部位。其轻质、高强度、耐腐蚀等优点使得它在航天领域具有广泛的应用前景。
在汽车领域，碳纤维树脂基复合材料被广泛应用于汽车车身、底盘等部位。 其高强度、耐腐蚀和轻质等优点可以提高汽车的性能和舒适性，同时也可以提高 汽车的安全性。
四、结论
环氧树脂碳纤维复合材料的成型工艺主要包括以下步骤： 1、纤维浸润：将碳纤维或其它纤维浸入环氧树脂中，使其充分浸润。
2、固化：在一定的温度和压力下，环氧树脂发生固化反应，形成固态复合 材料。
3、后处理：对固化后的复合材料进行切割、打磨、钻孔等后处理，以满足 不同应用场景的需求。
3、后处理：对固化后的复合材 料进行切割、打磨、钻孔等后处 理
三、碳纤维树脂基复合材料的应 用研究进展
碳纤维树脂基复合材料在航空、航天、汽车等领域得到了广泛应用。近年来， 随着技术的不断发展，其在这些领域的应用研究也取得了显著的进展。
碳纤维增强复合材料技术发展现状及趋势
碳纤维增强复合材料技术发展现状及趋势碳纤维增强复合材料是一种具有轻质、高强度、耐腐蚀、抗疲劳等优点的新型复合材料，已经广泛应用于航天航空、汽车、船舶、体育器材等领域。
近年来，随着科技的发展和需求的增加，碳纤维增强复合材料技术也在不断进步，呈现出以下发展现状和趋势。
1.材料性能提升：随着碳纤维及复合材料制备技术的不断改善，碳纤维增强复合材料的力学性能得到了极大的提升。
例如，新型的高性能碳纤维材料具有更高的拉伸强度和模量，可以满足更高的工程性能要求。
2.成本降低：由于碳纤维和树脂材料的价格较高，导致碳纤维增强复合材料的成本相对较高。
为了降低成本，正在研究开发更加经济实用的碳纤维制备技术，比如通过改变纤维结构、调整成纤维化学组成等方式降低成本。
3.制备工艺改进：为了更好地满足不同工程应用的需求，人们正在不断改进碳纤维增强复合材料的制备工艺。
例如，采用新的纤维排列方式、改变纤维束的堆放方式等，可以提高材料的强度、断裂韧性和耐疲劳性。
4.新型纤维增强材料的研发：除了传统的碳纤维增强复合材料，人们还在研究开发其他类型的纤维增强材料，如陶瓷纤维、金属纤维等。
这些新型纤维材料可以通过与树脂组合使用，进一步提高复合材料的力学性能和耐高温性能。
5.应用领域的拓展：碳纤维增强复合材料已经成功应用于航空航天和汽车行业，而随着技术的进步，复合材料的应用领域将进一步拓展。
例如，在新能源领域，碳纤维增强复合材料可以用于制造风力发电机叶片和光伏支架；在医疗器械领域，可以制备高性能的假体和支架等。
总之，碳纤维增强复合材料技术在不断发展中，其性能提升、成本降低、制备工艺改进、新型材料研发和应用领域拓展等方面都显示出明显的趋势。
这一技术的进步将进一步推动碳纤维增强复合材料在各个领域的应用，并为新材料和新技术的研发提供更加广阔的空间。
碳纤维复合材料的成型工艺
碳纤维复合材料的成型工艺一、碳纤维复合材料概述碳纤维复合材料是一种由碳纤维增强体和树脂基体组成的新型高性能材料。
它以其轻质、高强度、高刚度、耐疲劳、耐腐蚀等优异性能，在航空航天、汽车制造、体育器材、建筑结构等领域得到了广泛的应用。
本文将探讨碳纤维复合材料的成型工艺，分析其重要性、挑战以及实现途径。
1.1 碳纤维复合材料的特点碳纤维复合材料的特点主要包括以下几个方面：- 轻质高强：碳纤维具有很高的比强度和比模量，使得复合材料在保持轻质的同时，具有很高的承载能力。
- 高刚度：碳纤维复合材料的刚度远高于传统材料，可以提供更好的结构稳定性。
- 耐疲劳：碳纤维复合材料具有优异的耐疲劳性能，适用于承受反复循环载荷的应用。
- 耐腐蚀：碳纤维复合材料对多种腐蚀性介质具有很好的抵抗力，适用于恶劣环境。
1.2 碳纤维复合材料的应用领域碳纤维复合材料的应用领域非常广泛，包括但不限于以下几个方面：- 航空航天：用于飞机结构、发动机部件等，以减轻重量、提高性能。
- 汽车制造：用于车身、底盘等部件，以提高燃油效率和车辆性能。
- 体育器材：用于自行车、网球拍、高尔夫球杆等，以提供更好的运动性能。
- 建筑结构：用于桥梁、高层建筑等，以提高结构的承载能力和耐久性。
二、碳纤维复合材料的成型工艺碳纤维复合材料的成型工艺是实现其优异性能的关键环节。
不同的成型工艺会影响材料的性能和应用范围。
2.1 预浸料成型工艺预浸料成型工艺是一种常用的碳纤维复合材料成型方法。
该工艺首先将碳纤维与树脂基体预先混合，形成预浸料，然后在模具上铺设预浸料，通过热压或真空袋压等方法固化成型。
预浸料成型工艺具有成型效率高、产品质量好等优点。
2.2 树脂传递模塑成型工艺树脂传递模塑（RTM）成型工艺是一种先进的复合材料成型技术。
该工艺通过将树脂注入闭合模具中，使树脂在模具内流动并浸润碳纤维，最终固化成型。
RTM工艺可以实现复杂形状的制品成型，且具有较低的生产成本。
国内外碳纤维复合材料现状及研究开发方向概要
国内外碳纤维复合材料现状及研究开发方向概要碳纤维复合材料是一种具有很高强度和轻质化特性的新型材料。
它由碳纤维和树脂等基质材料组成，具有优异的力学性能和低密度，广泛应用于航空航天、汽车、船舶、体育器材等领域。
本文将对国内外碳纤维复合材料的现状以及研究开发方向进行概述。
首先，国内外碳纤维复合材料的现状可以概括为以下几个方面。
一是碳纤维复合材料在航空航天领域的应用。
由于碳纤维复合材料具有高强度、低密度和热稳定性等特点，被广泛应用于航空航天领域，如飞机机体、发动机和燃气涡轮等部件。
二是碳纤维复合材料在汽车领域的应用。
汽车制造商越来越倾向于采用碳纤维复合材料制作汽车车身和结构件，以提高汽车的燃油效率和减轻车重，提高车辆的性能。
三是碳纤维复合材料在体育器材领域的应用。
碳纤维复合材料制作的高级运动器材，如高尔夫球杆、网球拍和自行车等，具有很高的刚性和强度，能够提高运动员的表现水平。
四是碳纤维复合材料在船舶领域的应用。
船舶结构件的重量和强度对于船舶的性能至关重要。
碳纤维复合材料具有高强度和轻质化特性，因此被广泛应用于船舶制造，可以提高船舶的性能和节能减排。
接下来，本文将重点讨论国内外碳纤维复合材料的研究开发方向。
一是开发新型碳纤维原料。
目前，市场上主要使用的碳纤维原料是聚丙烯腈纤维。
研究人员正在开发新型纤维原料，如石墨烯、纳米碳纤维等，以提高碳纤维的力学性能和热稳定性。
二是改善碳纤维与基质材料的界面粘结性能。
碳纤维与树脂等基质材料的界面粘结性能对复合材料的力学性能和耐久性影响很大。
研究人员正在探索提高界面粘结性能的方法，如表面改性和介入增韧等。
三是提高碳纤维复合材料的制备工艺。
制备工艺是影响碳纤维复合材料质量的关键因素之一、研究人员正在开发新的制备工艺，如预浸法、纺丝法和层合法等，以提高复合材料的力学性能和制造效率。
四是研究碳纤维复合材料的寿命与损伤机理。
碳纤维复合材料容易受到外界环境和应力加载的影响，会出现疲劳和损伤现象。
论文——树脂基复合材料的发展和应用现状
论文——树脂基复合材料的发展和应用现状摘要：树脂基复合材料是近年来受到越来越多关注的新型材料，它具
有良好的力学性能和耐热性能，可以广泛用于航天、航空、汽车、建筑、
索具等领域。
本文从历史发展角度出发，分析了树脂基复合材料的发展历
史及其现状，并从不同角度探讨了它们的特性、应用前景及发展趋势。
一、树脂基复合材料的发展历史
树脂基复合材料可追溯至20世纪50年代，当时，美国空军和NASA
科研机构首先提出了树脂基复合材料的应用设想，并在实际工程中开发出
了多种树脂基复合材料。
20世纪70年代，随着航空及航天技术的发展，
树脂基复合材料也迅速得到了应用。
此后，随着机械、电子等领域的发展，树脂基复合材料的应用越来越广泛，甚至可以说树脂基复合材料成为了目
前一种重要的新材料。
二、树脂基复合材料的特性
1、质轻：树脂基复合材料具有极低的密度，可以显著降低材料的重量，相比于钢材、铝材等金属材料，树脂基复合材料的重量更轻；
2、耐热性能好：树脂基复合材料具有优异的耐热性能，可以在极高
温度条件下正常使用，这使得树脂基复合材料可以用于航空航天等领域；
3、结构坚固：树脂基复合材料具有良好的力学性能。
碳纤维复合材料发展现状
碳纤维复合材料发展现状碳纤维复合材料是一种具有轻质、高强度、高刚度、耐腐蚀等优点的材料，因而具有广泛的应用前景。
在航空航天、汽车、体育用品等领域都有着重要的应用。
目前，碳纤维复合材料发展势头强劲，下面将从材料配方、生产工艺和应用领域三个方面探讨其发展现状。
首先，材料配方是碳纤维复合材料发展的基础。
随着材料科学的不断进步，碳纤维复合材料的配方也在不断改进。
传统的碳纤维复合材料由碳纤维和树脂基体组成，而现在则有更多的材料被引入其中，例如陶瓷颗粒、金属纤维等，以增强其性能。
此外，纳米技术的应用也为碳纤维复合材料的配方提供了新的思路。
其次，生产工艺是碳纤维复合材料发展的重要环节。
传统的生产方法主要是手工层叠，虽然能够获得优秀的性能，但是生产周期长、效率低。
随着机器人技术和3D打印技术的发展，碳纤维复合材料的生产工艺也发生了很大地变革。
现在，自动化生产线已经能够实现连续生产，并且可以根据产品设计进行定制生产，大大提高了生产效率和产品的一致性。
最后，碳纤维复合材料在各个领域的应用也在不断扩大。
在航空航天领域，碳纤维复合材料被广泛应用于飞机的机身、翅膀等关键部件，以减轻飞机重量，提高燃油经济性能。
在汽车领域，碳纤维复合材料可以用于汽车车身、底盘等部件，以提高车辆的安全性和节能性。
在体育用品领域，碳纤维复合材料逐渐取代传统材料，成为高档的高尔夫球杆、网球拍等产品的制造材料。
总的来说，碳纤维复合材料发展现状良好。
通过不断优化配方和改进生产工艺，碳纤维复合材料的性能得到了显著提升。
同时，各个领域对该材料的需求也在不断增加，推动了碳纤维复合材料产业的快速发展。
然而，碳纤维复合材料的成本仍然较高，且在大规模生产中尚存在技术难题，这些都是需要攻克的挑战。
但随着技术的进一步发展和应用的推广，相信碳纤维复合材料的未来会更加广阔。
2024年热固性树脂基复合材料市场发展现状
2024年热固性树脂基复合材料市场发展现状摘要热固性树脂基复合材料作为一种具有优异性能的新型材料，广泛应用于航空航天、汽车、能源等领域。
本文从市场规模、应用领域、技术发展等方面对热固性树脂基复合材料市场的现状进行了综合分析和研究。
通过对市场前景的展望，指出了相关产业发展的方向和发展趋势。
1. 引言热固性树脂基复合材料是通过将热固性树脂与增强材料（如碳纤维、玻璃纤维等）进行复合制备而成的一种高性能材料。
由于其具有低密度、高强度、耐腐蚀等优点，广泛应用于航空航天、汽车制造、能源等高端领域。
2. 市场规模热固性树脂基复合材料市场在过去几年取得了快速发展，市场规模不断扩大。
根据研究机构的数据统计，2019年全球热固性树脂基复合材料市场规模达到xx亿美元，并且预计在未来几年内还将保持稳定增长。
亚太地区是热固性树脂基复合材料市场的主要消费地区。
3. 应用领域3.1 航空航天热固性树脂基复合材料在航空航天行业中的应用非常广泛。
航空航天器结构材料、飞机外壳、液氧/液氢燃料储罐等都可以采用热固性树脂基复合材料制造，以提高飞机的性能和耐久性。
3.2 汽车制造随着汽车工业的发展，对材料的性能要求也越来越高。
热固性树脂基复合材料具有重量轻、强度高、抗冲击性好等特点，被广泛应用于汽车车身、座椅等部件的制造中，以提升汽车的安全性和节能性。
3.3 能源热固性树脂基复合材料在能源领域的应用也十分重要。
太阳能电池板的背板材料以及风力发电机叶片等都可以采用热固性树脂基复合材料制造，以提高能源装备的效能和可靠性。
4. 技术发展热固性树脂基复合材料的技术发展一直是市场关注的焦点。
目前，随着碳纤维、玻璃纤维等增强材料的不断改进和热固性树脂的研发，热固性树脂基复合材料的力学性能和工艺性能得到了极大提高。
同时，也出现了一些新的技术和工艺，如预浸料、自愈合复合材料等，进一步拓宽了热固性树脂基复合材料的应用领域和市场。
5. 市场前景与发展趋势热固性树脂基复合材料市场未来的发展前景非常广阔。
碳纤维增强树脂基复合材料
碳纤维增强树脂基复合材料碳纤维增强树脂基复合材料是一种具有高强度、高模量、耐腐蚀性和轻质化等优良性能的新型材料，广泛应用于航空航天、汽车、船舶、体育器材等领域。
本文将对碳纤维增强树脂基复合材料的制备工艺、性能特点及应用前景进行介绍。
首先，碳纤维增强树脂基复合材料的制备工艺包括原材料选取、预处理、成型、固化等多个环节。
在原材料选取方面，需要选择优质的碳纤维和树脂，并对其进行表面处理以提高其界面粘合性。
在成型过程中，可以采用手工层叠、自动纺织、注塑成型等方法，根据不同的产品要求进行选择。
固化工艺则是利用热固化或者光固化技术，使得树脂基复合材料达到预期的性能指标。
其次，碳纤维增强树脂基复合材料具有优异的性能特点。
首先是高强度和高模量，碳纤维本身具有很高的强度和模量，与树脂复合后可以进一步提高材料的整体性能。
其次是耐腐蚀性，碳纤维不易受到化学腐蚀，使得复合材料在恶劣环境下依然能够保持稳定的性能。
此外，碳纤维增强树脂基复合材料还具有轻质化的特点，可以大幅减轻产品重量，提高使用效率。
最后，碳纤维增强树脂基复合材料在航空航天、汽车、船舶、体育器材等领域有着广阔的应用前景。
在航空航天领域，碳纤维增强树脂基复合材料可以用于制造飞机机身、发动机零部件等，以提高飞行器的整体性能。
在汽车领域，该材料可以用于制造车身结构、悬挂系统等，以提高汽车的安全性和燃油经济性。
在船舶领域，碳纤维增强树脂基复合材料可以用于制造船体、桅杆等，以提高船舶的耐久性和航行性能。
在体育器材领域，该材料可以用于制造高性能的运动器材，如高尔夫球杆、网球拍等，以提高运动员的比赛水平。
综上所述，碳纤维增强树脂基复合材料具有广泛的应用前景，制备工艺成熟，性能优异，是一种具有发展潜力的新型材料。
随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展，相信碳纤维增强树脂基复合材料将会在更多领域展现出其独特的优势和价值。
碳纤维树脂基复合材料发展现状
碳纤维树脂基复合材料发展现状碳纤维树脂基复合材料是一种具有轻质、高强、高刚度等优异性能的高级材料，具有广泛的应用前景。
本文主要就碳纤维树脂基复合材料的发展现状做一个简单的介绍。
碳纤维树脂基复合材料就是由一种或多种纤维（通常是碳纤维、玻璃纤维或芳纶纤维等）与树脂（通常是环氧树脂、酚醛树脂或聚酰亚胺树脂等）混合形成的一种材料。
其主要特点是具有轻质、高强、高刚度等优点，是一种高性能的结构材料。
由于其优异的性能，碳纤维树脂基复合材料在航空航天、汽车、轨道交通、运动器材、电子设备、建筑结构等领域得到了广泛的应用。
在航空航天领域，碳纤维树脂基复合材料被广泛应用于飞机机身、机翼、发动机罩等部位，以提高其结构强度和减轻重量，从而提高飞行性能。
在电子设备领域，碳纤维树脂基复合材料可以用于制作高性能的塑料外壳、散热片、接线板等，从而提高电子设备的性能和可靠性。
在建筑领域，碳纤维树脂基复合材料可以用于制作桥梁、钢结构加固、水泥结构加固等，以提高建筑物的结构强度和耐久性。
1.技术发展碳纤维树脂基复合材料技术的发展趋势是向高强、高刚度、高稳定性、高耐疲劳性和高阻尼性方向发展。
同时，随着工艺技术的不断改进，碳纤维树脂基复合材料的成本也在不断降低。
2.市场应用碳纤维树脂基复合材料的需求量不断增长。
据统计，自2015年至2020年，全球汽车零部件市场的碳纤维树脂基复合材料需求量将增长50%以上，显示出碳纤维树脂基复合材料在汽车等领域的市场前景广阔。
3.新材料研究碳纤维树脂基复合材料的研究方向主要有三个：一是探索新的纳米材料和基质树脂，以提高复合材料的机械性能和阻燃性能；二是探索新的加工工艺和模具材料，以提高加工效率和模具寿命；三是探索新的表面涂层和涂装工艺，以提高复合材料的耐腐蚀性能和美观性能。
总之，碳纤维树脂基复合材料是一种具有广泛应用前景的高性能材料，在未来的发展中将继续发挥其优势，服务于人类的生产和生活。
树脂基复合材料的应用现状与发展趋势
4 我国树脂基复合材料发展前景
近50年来，树脂基复合材料良好的发 展和应用前景决定了人们将继续重视发展 树脂基复合材料的研究与开发。“十一五” 期间，我国将致力于资源节约、环境友好 型和谐社会的建设，将通过实施以自主创 新为核心的中长期经济发展规划，突破制 约我国发展的资源、能源短缺问题，使我 国经济建设走上全面协调可持续发展的轨 道。
3.2 国内现状
我国树脂基复合材料研究起始于1958 年，经过多年的发展，在生产技术、产品 种类、生产规模等方面迈过了由小到大的 台阶，产量已经仅次于美国，居世界第2位。 其市场分布为: 建筑40%，管罐24%，工业 器材12%，交通6%，船艇4%，其他14%。 与世界市场分布比较可以看出，中国的复 合材料在汽车、航空、体育器材等领域所 占比重较低，表明中国复合材料市场在上 述领域具有巨大的发展潜力。
在建筑行业发展和使用树脂基复合材料，
对减轻建筑物自重、提高建筑物的使用功 能、改革建筑设计、加速施工进度、降低 造价以及提高经济效益等都十分有利，是 实现建筑现代化的必要条件。
在采暖通风、给水、排水及污水处理
工程中，已大量使用树脂基复合材料制品， 如冷却塔、管道、板材、栅板、风机、叶 片及整体成型的采暖通风制品，工程上应 用的中央空调系统中的通风厨、送风管、 排气管、防腐风机罩，以及各种规格的给 水玻璃钢管、高位水箱、化粪池、防腐及 污水处理设备等。
2.3 汽车工业
当今汽车工业的主体技术正步入转型 换代的新时期，轻量化、智能化、节能、 安全和环保是主要的发展方向。汽车技术 的发展对材料提出了更高的要求，优质汽 车材料是汽车工业技术创新的重要内容和 物质基础。
汽车上应用树脂基复合材料可以减轻 自重，降低油耗，从而提高运载能力。
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与欧美 国家相 比 , 国复合材料 我 主 树 脂基碳纤维复合材料 .国产 客机 , 合材 料 构件 .固化 , 脱模 , 整后 的 制造技术各方面都存在 较大差距 , 修 运输机 主 , 次承力构件没有使用 复合 构件 经 无损检 测验证 合 格后进 入 下 要原 因是我 国科 技转 化为 生产 力的 材 料 的相关 报道 .国 内直 升 机领域 道装配工序 .
结论与建议
用还需进 一步研 究 .
结构 件 为例 .传统 的生 产工 艺采 用 1 建 立适合 国情 的复 合材料 研发模 在热 压罐 式 国 内 18 9 5年 制 成 的 歼 8 强 5 预浸料铺 层干法成型工艺 , ,
机 垂直 尾翼 壁板 及垂直 尾翼 使用过 或烘箱 中加 热, 压 固化成型机体 复 加
1复合材料用量不高
统, 自动铺带 机, RTM 成型设备 , 缝 成本 昂贵 , 品成 型工 艺陈 旧, 合 制 复
当波音 , 空客等新机 型大规模采 合设备 以及 先进 的无 损检 测设备 等 材料 回收 再利 用 困难等 问题 亟待研 究解决 . 用复合材料后 , 国 目前 仅掌握 金属 基本上是从 国外进 口的 . 我 自动化和 数字化水 平低 飞机的研制能力 , 合材料 只能少量 4工 艺落后 , 复 以树 脂基碳 纤 维复 合材料 飞 机 地 用在飞机辅件上 , 结构上的应 在主
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的需求长期依 赖进 口, 严重影响 了我 合 材料 零件 修整过 程 中打磨 和切 割 国高端技术 的发展 , 尤其制约 了航空 裁 边 时 产 生 的 固体粉 尘 , 固体 边 角
航天及 国防军 工事业 的发展 , 与我 国 料 ; 接过程 产生的废 气等 , 些 因 胶 这
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树脂基碳纤维复合材料 成型工艺现状及发展方向
Cu r n t t sa dDe eo m e t e d o o yRe i r o i e i f r e r e t a u n v lp n n f S Tr Ep x sn Ca b n F b rRen o c d
真 正的科技转化 生产力
的 主体 , 技 转化 为 生 科 产 力体 制 , 制 的最 佳 机
模 式还没 有形成 . 为此 , 需 建立复合材料 发展战 略, 有组织 , 有规 划地进
2碳纤维依赖进 口, 国产化程 度低
我 国 自 2 世 纪 6 年 代 开 始碳 0 0 纤 维研 究开 发 , 今 已有近 4 至 0年 的 历史 , 但进 展缓 慢 , 无论军用 , 民用碳 纤维均不 能 自给 , 同时 由于发达 国家
合 材料 成本高 , 所以必须在 纤维复合
复 合材 料是 大 型整 体化 结构 的
材 料结 构件 制造过 程 中广泛 实现 自 理想材料 , 与常规材料相 比可使飞机 动 化和 数字 化相 结合 的现 代复 合材 减 重 1% ～ 3 %, 构 设 计 成 本 降 5 0 结
蔡 闻峰 20年毕业于西北工业大学航空宇 06
的主要设备热压罐是从德 国 S o c 热压罐法 成型生产周期长 , c th 设备 费用 公 司引进 的 3 5 X1m 热 压罐 , 高 , .m 0 能源 消耗大 , 成本高 , 由于复合材
有 效 长 度 为 1m, 径 为 3 5 与 料零件 的整体尺寸越来越大 , 需的 0 直 .m, 所
% 制造技术相结 合为手段的方 向发展 . 要用于飞机辅件 .但到波音 7 7 , 20 . 8时
为保 证 我 国大 飞机 研制项 目的顺利 复合材料 的使用 出现 了质的飞跃 , 其 3制造设备大型化
5 航 空 制造 技术 · 08年第 1 期 4 20 0
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国外 飞机碳纤维 复合材 料 制造技 术现状
1复合材料用 量大幅提 高
现疲劳和被腐 蚀的缺 点 , 了飞机 增加 的耐 用性 , 改善 了飞机 的维 修性 , 同 时也带来 了飞机 客舱 的舒适 性 . 美 国 CAI 划 将 复 合 材 料 结 计
与技术 ,复合材料结构 制造 计算机辅 助 技术 检 测技 术等 .发 表 论文 1余 0
Co p st sFo m i gPr c s m o i r n o es e
西北 工业大学 蔡 闻峰 周惠群 于凤 丽
现 代飞机 复合 材料 构 件 制造 技术正 向着 以共 固化 /
共胶 接为核 心的大型整体 复合材料 结构件为对 象 , 以低成
本 为 目的 , 自动化和数 字化制造技术 相结合为 手段 的方 以
的经济社会发展进程极不相称 .
素都 增加 了产品 的制造成本 , 对环 并
境造成 了破 坏. 自动 铺带 机 , 自动 丝束 铺放 机 ,
3制造设备尺寸小且 多数依赖进 口 国 内用于 复 合材料 生 产的 主要
关键设 备 与我 国要 开展 的大飞 机结 柔性数 控气 动卡具 的 出现部 分 解决 构尺 寸相 比 , 备尺 寸小 , 设 且大 多数 了手 工 铺 放 质 量 不 易控 制 的 缺 点 . 依赖 进 口. 不 过 , 目前为止 , 到 仍不 能完 全采 用 如西 飞用 于飞 机 复合 材料 制造 自动化设 备来替代手工铺 放.同时 ,
固化 过程产生的废 气 ; 复 公 司 的 T30级 原 丝 和 碳 纤 维 产 品 0 料还 在研 制之 中.工 业及 民用 领域 的边 角料 ;
5 航 空制 造技 术 · 0 8 第 1 6 2 , 8 飞机的机 身段 由约 2 0 个 配件 , 万 个 螺 钉 组 装 50 3
术正 向着以共 固化 /共胶 接为核 心
以波音 7 7为例 , 7 在其机体 结构 起来 , 现在通过 采用集成化的 整体机
的大 型整体复合材料结构件 为对象 , 中, 合金 占 7%, 1%, 7 复 身结构 , 铝 0 钢 1 钛 %, 使生 产方式 更简单 , 更可靠 , 以低成 本为 目的 , 自动化和 数字化 合材料仅 占到 1%, 以 1 而且复合材料 主 且 显 著减 少 了零 件 数 目, 重 约达 减
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目前 , 国外新一代军机和 民用运 构 整体 成型技 术 列为其 最 主要 的关 输 机 已普遍 采用 高性 能树脂 基碳 纤 键 技术 之 一 , 于 2 0 年 开始 用 于 并 01
-3 J ) S 维复合材料 , 第四代战机复合材料 用 F 5( F 的验证上 .
量 占飞 机结 构 重量 的 2 % ～ 5 % , 0 0 现 代飞 机 复合材 料 构件 制造 技 干线客机约为 1% ～ 5 %. 0 0
欧美等国家相 比, 差距仍然较大 .
热压罐尺 寸跟着加大 , 成本 问题 也随
哈 飞 用于 先进 复合 材料 生产 的 之突 出. 如 大 复 综上所述 , 国树脂基碳纤 维复 我 造 工艺 , 设计方法 与手 段严重落后等 主要 设备 , 固化炉 , 型热压罐 , 合材料 数控下料铣 , 激光铺 层定位系 合 材料制 造存 在着 原材 料和 制 品的 问题 , 且差距有进一步拉开的趋势 .
行 研 究 和 创新 , 同时 应
加 大 对 相 关 企 业 的 投
入, 完善科研机制 , 实行 设 计 制 造一 体 化 , 高 提
对我 国几十年 的技术封锁 , 至今没能 实现大规模 工业 化生产 , 仅有的生产
传统 复合 材料 成 型工 艺的 缺 点 飞机研 制的频度 , 建立科技转化生 产
水平较 低 .与欧美航空 工业相 比, 我
国航空企业还 没有成为
复 合材料 使用比例较大 , 直九 复合材 料 使用率 达到 了 2 %左右 . 国内无 3 人 机 因尺 寸 较 小 , 复合 材 料 用 量 较
大 , 般在 5 % ～ 8 %之 间, 爱生 一 0 0 如
系列 无人 机 .
向发展 .
实施 , 精化 传统 复合材 料 制造 模式 , 用量 已占到结构 重量的 5 %, 0 不仅数
进 行现 代 复合材 料飞 机构 件制 造技 量激 增 , 而且 已用于 飞机 的主承力构 术 的研究与扩大应用是十分必要的 .
件.
与金属材料相 比, 高性 能纤维复 2构件 集成 化 整体 化 , 大型化
航 制造 工程专业 .获 工学硕 士学位 .现 任 西北 工业大学无人机研 究所 工程师 , 主要 从 事小 型无 人 机 制造 工艺 技 术研 究 ,曾主持过多个型 号无人 机的工艺技 术 工作.主要研究方 向为飞机装配理论
料 制造技术 , 以达到 降低 飞机全寿命 低 l % ～ 3 % , 5 0 制造成本大 幅降低 . 复合 材料 还克 服 了金属 材料 容 易出 周期 内成本 的 目的.
手 能耗高 , 生产 力体制 , 机制 的航 空工业最佳模式 . 厂家还面 临国际的竞争和挤压 , 举步 是手工下料 , 工铺 放 , 成本 高 , 质量不 易控 制 , 不环保 .在 2实现高性能 , 高质量碳纤维 国产化 维 艰 .尤 其 是 像 T8 0 样 被 广 泛 0这 随 着我国经济的快速发展 , 纤 碳 应用于飞机制造 的复合材料 , 国还 整 个 工 艺 过 程 中产 生 的 废料 包 括 : 我 胶膜 , 窝下料 过程 中形 成 维 的需求 与 日俱增 , 蜂 虽然 国际上一些 不 能 生 产 .国 产 化 的 T30复合 材 预 浸料 , 0