先进复合材料在航空及海洋装备的应用研讨会在京召开

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先进复合材料在航空航天领域的应用

先进复合材料在航空航天领域的应用
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( iiar p e e a i 0 I tt e o M lt y Re r s nt tveof81 ns iut fSha ha c d m y o e os c ng iA a e fA r pa e,Sha gha 011 8,Chia) n i2 0 n
复合 材料 等 , 以树 脂 基 复 合 材料 在 航 空 工 业 中 的 尤 应用 最 为广泛 l 。 _ 7 ]
2 1 先 进 树 脂 基 复 合 材 料 .
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1 先 进 复 合 材 料 的特 性
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等几 种不 同物 理 、 学性 质 的材 料 , 过 复 合 工艺 , 化 通 以微 观 、 观或 宏观 等不 同 的结 构尺 度与 层次 , 细 经过
的基 本 材料之 一 。本 文 简要 概述 了先 进 复合 材 料 的特 性 , 着重介 绍 了先 进树 脂 基 复 合 材料 、 属基 复合 金
材 料 、 瓷 基 复 合 材 料 、 / 复 合 材 料 等 的 特 点 和 研 究 进 展 , 及 先 进 复 合 材 料 在 航 空航 天 领 域 的 应 用 。 陶 碳 碳 以 关键 词 : 进 复合材 料 ; 空航 天 ; 用 先 航 应 中 图 分 类 号 : 3 TB 3 文献标 志码 : B
p lme ti o o ie , tl ti o p sts ea cmarxc mp stsa dc r o / ab nc mp stsweeman y oy rmarxc mp sts mea ma r c m o ie ,c rmi ti o o i n a b n c r o o o i r il x e e

先进复合材料与航空航天

先进复合材料与航空航天

先进复合材料与航空航天首先,先进复合材料在飞机结构中的应用已经取得了显著的成就。

通过使用复合材料制造飞机的机身、翼面以及尾翼等部件,可以大幅减轻飞机的自重,提高飞机的载荷能力和飞行性能。

与传统的金属材料相比,复合材料具有更好的抗压、抗拉和抗疲劳性能,能够更好地抵抗外界载荷和飞行过程中的振动和冲击。

此外,复合材料还具有更好的耐腐蚀性能,可以在恶劣的环境下工作,减少维护和保养成本。

其次,先进复合材料在航空航天中的应用还包括航天器和卫星等空间探测器的结构材料。

由于航天器在太空中需要承受更加严酷的环境和温度变化,因此对材料的要求更高。

复合材料具有较低的热膨胀系数和较好的热稳定性,能够在极端的温度条件下保持稳定的性能。

同时,复合材料的轻质特性也可以减轻航天器的自重,提高其有效载荷能力。

此外,先进复合材料还可以应用于航空航天中的导弹和火箭发动机等燃气涡轮叶片。

这些部件需要具备极高的强度和耐高温性能,同时又需要较低的质量,以提高功率输出和提高整体效率。

由于复合材料具有优良的机械性能和较低的密度,可以满足这些要求,并且可以减轻整体重量,提高动态响应能力。

另外,先进复合材料还可以应用于航空航天中的燃料储存和输送系统。

由于燃料的储存和输送需要考虑到摩擦磨损、腐蚀和泄漏等问题,因此对材料的要求非常高。

复合材料具有极好的耐腐蚀性、耐磨性和密封性能,可以有效地解决这些问题。

同时,复合材料的轻质特性还可以减轻燃料系统的自重,提高燃料效率。

总的来说,先进复合材料在航空航天领域的应用前景非常广阔。

随着材料科学技术的不断进步,复合材料的研究和开发将继续推动航空航天领域的发展。

通过应用先进复合材料,可以提高航空器的性能,实现更高的速度、更大的载荷能力和更长的使用寿命。

这对于推动航空航天技术的不断发展,推进人类探索宇宙的进程有着重要的意义。

复合材料共固化技术在航空产品上的应用

复合材料共固化技术在航空产品上的应用
c m p st a e i la h v a i n o o ie m t ra t t e a i to
Z HANG C a ho
( V C H ri i rf Id s yGru o , t. H bn100 , hn ) A I a bnAr at n ut o p C . L d , a i 50 1 C ia c r r
2 1 车第 n 01 1期
中图分类号 :2 8 V 5 文献标识码 : A 文章编号 :09— 5 2 2 1 )0—00 0 10 2 5 (0 1 1 26— 2
复合 材 料 共 固化 技 术在 航 空产 品上 的应 用
张 超
( 中航工业 哈尔滨飞机工业集 团有 限责任公司 , 哈尔滨 100 ) 50 1
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总体共固化成型模的结构按照方向舵和升降舵 的外形结构设计并对 内部需要加压的部分采取了加
压措 施 。
止预浸料操作时间到期。预成型完毕后 , 将所有零 件组合成为一体 , 相应 位置均通过工装保证位置的
准 确性 。
预成型模的结构均采用凹模 。采用凹模而放弃 易铺层的凸模是考虑到预浸料铺层方式所确定 , 预
0 引 言
以热压罐成型技术为主制造的航空先进复合材 料结构件在各类飞机制造上都不同程度进入了批量 生产阶段, 有的型号 已生产了数百架份 的先进 复合 材料结构件 , 为进一步扩大先进复合材料在飞机上 的应用提供了实用的工程经验。先进复合材料的制 造成本居高不下、 批产 中质量的不一致性、 对先进复 合材料特性缺乏足够 的认识等仍然是阻碍先进复合 材料在飞机上扩大应用 的主要因素 , 这也是我 国航 空先进复合材料与先进国家航空复合材料应用差距 巨大的问题所在。因此 , 立足现有的热压罐法 , 如何 降低其制造成本是当务之急 , 如选用工艺特性优 良 的树脂体系、 国产辅助材料的采用 、 成型模具的结构 优化 以及过程细节的严格控制等 , 都可 以在 降低制 造成本的同时 , 明显地提高制件 的合格率 。本文针 对固定翼型机的方向舵 、 升降舵等结构件采用 的复 合材料热压罐共 固化成型技术进行 了研究 。 复合材料共固化技术要进人工程化 , 必须从结 构分析、 材料选择 、 工艺方法、 检测等环节人手 , 高产 品质量与低制造成本并行研究 , 高生产效率与低缺 陷率并行考虑 , 建立低成本 、 高质量 、 高效率 和低缺

复合材料在飞机、直升机中的应用

复合材料在飞机、直升机中的应用

浅谈复合材料在飞机、直升机中的应用摘要:先进的复合材料自六十年代问世以来,由于其具有比强度高、比模量大、可设计性强、减震性、耐疲劳性、耐腐蚀性、过载时安全性好的优点,迅速在航空航天领域被广泛采用。

本文介绍了复合材料的发展过程,在分析复合材料在飞机上使用状况的基础上,总结我国现阶段复合材料应用上存在的问题,并提出解决问题的方法。

关键词:飞机直升机复合材料复合材料结构修理指南中图分类号:v25 文献标识码:a 文章编号:1672-3791(2013)01(b)-0000-001引言战斗机因高性能要求,需要综合应用各种高新技术。

因为先进复合材料的崛起源于飞机结构轻质化需求,而且复合材料飞机结构要求高,性能要求全面,设计难度大,涵盖面广,要求进行综合优化,其设计技术代表了先进复合材料技术发展的方向。

因此复合材料在战斗机结构中的应用代表了复合材料结构技术发展的最先进水平。

2复合材料的应用复合材料在飞机结构中的应用大致可分为三个阶段:第一阶段是应用于承载不大的简单部件,如各类口盖、舵面,阻力板、起落架舱门等。

对这类部件,据统计可减重20%左右。

第二阶段是应用于承力大的结构和主结构上,如安定面、全动平尾、前机身段、机翼等。

据统计可减重25%—30%。

第三阶段是应用于主承力和复杂受力结构,如机身、中央翼盒等,据统计可减重25%—30%。

2.1符合材料在军机上的应用先进复合材料具有比强度和比刚度高、性能可设计和易于整体成型等许多优异特性,将其用于飞机结构上可比常规的金属结构减轻飞机重量,并可明显改善气动弹性特征,提高飞机性能。

这是其他材料无法或难以达到的。

先进复合材料的广泛应用还可进一步推进隐身和智能结构设计技术的发展。

因此,先进复合材料在飞机上应用的部位和用量的多少已成为衡量飞机结构先进性的重要指标之一。

直升机上复合材料的用量已达到结构质量的60%—80%,如美国的武装直升机rah-66,其复合材料用量达到结构质量的50%以上,美国的垂直起降,倾转旋翼后又可高速巡航的v-22“鱼鹰”几乎是一个全复合材料直升机。

新型复合材料在航空航天领域的研究进展

新型复合材料在航空航天领域的研究进展

新型复合材料在航空航天领域的研究进展近年来,随着科技的不断推陈出新,各个领域都在寻求更先进、更节能、更环保的解决方案。

而在航空航天领域,新型复合材料的应用已经逐渐走向成熟,成为了未来发展的趋势。

1. 新型复合材料介绍新型复合材料由多种不同的材料组成,具有轻质、高强度、高温等特点,常用的有碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料和聚合物基复合材料等。

2. 新型复合材料在航空领域的应用航空领域最早开始应用的就是玻璃纤维复合材料,其轻质、高强度的特性可大大减轻飞机重量,并提高飞行速度。

现在,随着碳纤维的发展,越来越多的先进航空器选择采用碳纤维复合材料进行结构设计,如波音787和空客350等。

而且,新型复合材料的应用不仅仅局限在机身结构上,还可以用于飞机喷气发动机和飞机内部配件等领域。

3. 新型复合材料在航天领域的应用航天领域对材料的要求较高,需要具备极高的强度和抗腐蚀性,同时还需要能够承受极端的温度和压力,如新型复合材料就正好符合这些要求。

在航天飞行器的表面,采用新型复合材料可以减小飞行器的重量,从而提高其载荷能力和火箭发射能力。

此外,在航天器的结构设计中,新型复合材料也有广泛的应用,使其更加牢固和耐用。

4. 新型复合材料的研究进展随着新型复合材料的广泛应用,也有越来越多的科学家投入到相关研究中。

一方面,他们致力于研究新型复合材料的制造工艺和性能,以提高其质量和性能。

另一方面,他们也在探索如何将新型复合材料运用于更广泛的领域,如船舶、汽车和建筑等等。

5. 新型复合材料的未来发展随着航空航天领域的发展和人们对环保和节能的需求愈加强烈,新型复合材料对于未来的发展前景十分广阔。

未来可能会出现更多创新性的应用方式,而且随着技术的不断进步,新型复合材料的性能和质量也将不断提高。

综上所述,新型复合材料在航空航天领域的应用研究已经取得了不小的进展,并将成为未来发展的重点之一。

而且,我们相信,新型复合材料的相关研究也将会为其他领域的创新性应用提供有力支持和促进。

碳纤维复合材料在航空航天领域的应用

碳纤维复合材料在航空航天领域的应用

碳纤维复合材料在航空航天领域的应用摘要:与其它高性能纤维相比,碳纤维具有优异的力学性能、较高的比模量,甚至在高温下,碳纤维的强度也不会受到影响。

此外,在导电,热传导和电磁屏蔽方面也表现出良好的优异特性。

碳纤维复合材料在飞机上的应用越来越广泛,性能也越来越好。

近年来,近一半以上的碳纤维复合材料应用于新型高端航空产品。

碳纤维复合材料用于航空器促进航空业快速发展,取得良好成效,对于碳纤维产业进一步发展有重要意义。

关键词:碳纤维复合材料;航空领域;应用研究1.碳纤维复合材料的优势碳纤维相对于其他复合型材料本身重量较轻,且能够根据不同使用要求成型处理材料。

航空航天领域成品重量计算中发现采用碳纤维复合材料比相同尺寸零件自重减轻500公斤。

这更证明碳纤维材料在研制过程中的优越性,当飞机和其他航天设备自重降低时,可以降低工作过程中的燃油消耗,同时还可以为飞机外部机构提供防护。

尽管碳纤维本身重量较小,但是其在服役期间可以经受高温所造成的冲击,而且材料本身的特性也不容易发生改变,这就给飞机和其他航空航天设备提供了一个稳定的工作保证。

除了以上优点之外,碳纤维材料承载性能也很突出,强度可达钢材料强度的五倍以上。

这一点是其他材料难以做到的。

飞机在起飞过程中,要求初始速度很大,要达到一定的速度才能顺利地起飞。

飞机在飞行过程中还受到空气摩擦所产生的压强,所以对于外层材料的耐高温性能要求非常高。

经检测得知,碳素纤维在2000°C高温环境下仍能保持其性能不变,结构形状基本没有变化。

并且碳纤维化学性质稳定,不容易被氧化,应用在航天设备的外部结构中,也不会被轻易的腐蚀,这种性质也是传统复合材料中不具备的。

这就可以对飞机进行安全防护,外层结构在使用解读阶段不发生形变,在制造成本上得到显着下降。

2.碳纤维复合材料在航空领域中的应用2.1碳纤维复合材料应用于飞机制造随着新的飞机如空客,波音等的投产,对碳纤维行业的发展有了很大的推动作用。

碳纤维复合材料在航空航天领域中的应用

碳纤维复合材料在航空航天领域中的应用
碳纤维复合材料是一种由碳纤维和树脂基体构成的先进结构材料。

它具有轻质、高强度、高弹性模量等优点,因此在航空航天
领域中被广泛应用。

首先,碳纤维复合材料在飞机机身中的应用已经成为航空制造
的主流趋势。

传统的飞机制造材料包括金属、铝合金等,而随着
制造材料的不断更新换代,碳纤维复合材料因其低密度、优异的
机械性能和设计自由度受到了广泛的关注和应用。

在飞机机身和
翼面等部位中,碳纤维复合材料不仅可以有效降低飞机重量,而
且还可以提高飞机的稳定性和安全性。

其次,碳纤维复合材料在航天器中的应用也越来越广泛。

在航
天器的结构设计中,需要同时考虑重量、强度和刚度等因素,而
碳纤维复合材料却能够满足这些要求。

与传统的金属材料相比,
碳纤维复合材料的重量仅为其1/4,又能够承受更高的载荷。

此外,碳纤维复合材料可以在空气和宇航环境下保持较好的性能,因此
也被广泛应用于航天器的热控制和防护中。

最后,碳纤维复合材料在航空航天领域中的进一步应用前景非
常广阔。

随着材料科学和制造技术的不断发展,碳纤维复合材料
的性能将不断得到提升,同时也将得到更广泛的应用。

例如,碳纤维复合材料可以被用于制造更加精密和高效的导弹、卫星等高科技产品中,从而最大限度地提高这些产品的性能和质量。

总之,碳纤维复合材料在航空航天领域中的应用已经成为不可或缺的一部分。

它的轻量化、高强度和高弹性模量等优点,使得碳纤维复合材料成为航空制造和航天器设计中的首选材料之一。

随着研究和应用的不断深入,碳纤维复合材料的应用前景将变得更加广阔。

复合材料在飞机上的应用

复合材料在飞机上的应用摘要复合材料在降低结构重量、改善机体结构、提高安全性、减震性和使用耐久度等多个方面有着自己特有的贡献。

随着我国航空强国战略方针的实施,大型民航客机对高性能、功能强、结构功能一体化的高性能先进复合材料的需求日益提升,关键复合材料和结构制件成为限制相关领域进一步发展的瓶颈。

我国对复合材料的研究与制造无疑对飞机蒙皮各方面性能的提升有着至关重要的作用。

关键词:新型复合材料;航空引言在航空行业日益发展的今天,无时无刻都有飞机飞行在蓝天之上。

某时间点中国领空及周边民航运输机分布图如图1所示图1某时间点中国领空及周边民航运输机分布图那么面对如此数量庞大的运输线,如此错综复杂的航行高度,如此变化莫测的气象环境,我们的民航客机又是怎样来克服重重困难的呢?这就要介绍出我们的主角——复合材料。

复合材料具有许多极其重要的性能特质,如比重小;抗疲劳性优良,耐久度高,使用寿命长;减震性能优良,耐高温,安全性好,与金属材料相比不易腐蚀;可设计性灵活,可减小机身重量,有利于施工和维护,因此对航线维护和定检维护提供了巨大的便利与可操作性。

复合材料主要种类复合材料机体主要包括金属和非金属。

增强材料主要有植物纤维、碳纤维、玻璃纤维、硼纤维、晶须、金属。

应用于不同的场景和位置,它们所发挥的功能是不一样的,复合材料的种类和特性也是纷繁杂多的。

总的来说,目前航空航天领域使用较为广泛的复合材料主要包括碳基复合材料,强树脂基复合材料和金属基复合材料。

同时也在逐步拓宽对植物纤维复合材料的使用。

非金属材料与金属材料对比先进复合材料中采用最广泛的纤维材料是碳、石墨、芳纶和硼。

在该类复合纤维材料中,碳纤维是在先进加强件上所投入使用的最通用的纤维材料,很多航空器的零部件和内外装饰都运用到了碳纤维复合材料,可见其用途之广。

在此综合部分常见的复合材料来进行性能对比,如玻璃纤维复合材料、碳纤维环氧复合材料、有机纤维环氧复合材料、硼纤维环氧复合材料、硼纤维铝复合材料、钢、铝合金、钛合金。

航空航天先进复合材料研究现状及发展趋势

航空航天先进复合材料研究现状及发展趋势航空航天先进复合材料是用于航空航天领域的高性能材料,由于其优
异的机械、物理和化学性能,在现代航空航天技术中得到了广泛应用。


种材料通常由纤维增强聚合物基体组成,具有高强度、低密度、高刚度、
耐热性和抗腐蚀性等特点,因此被广泛用于制造飞机、导弹、航天器等。

目前,航空航天先进复合材料的研究主要集中在以下几个方面:
1.复合材料制备技术:包括预浸料、热成型、自动化制造等多种技术,目的是提高复合材料的质量和生产效率。

2.复合材料性能研究:包括复合材料的强度、刚度、热膨胀系数、热
传导率、阻燃性等多个方面的研究,以满足不同的使用需求。

3.复合材料的形态和结构控制:包括复合材料的制备、表面处理、氧
化层控制、纤维方向控制等多个方面的研究,以控制复合材料的性能和使
用寿命。

4.复合材料的性能评估:通过实验测试和数学建模,评估复合材料的
机械、物理和化学性能,并为材料的应用提供理论依据和技术支持。

未来,航空航天先进复合材料的研究将继续在以上几个方面进行深入
探索,同时还将面临新的挑战和机遇。

例如,需要开发更高性能的复合材料,实现更低成本的生产技术,探索新的材料组合和形态,以适应不断发
展的航空航天技术的需求。

浅谈复合材料在航空航天领域中的应用

浅谈复合材料在航空航天领域中的应用摘要:复合材料是由两种或多种有机聚合物、无机非金属或金属以及其他不同性质的材料通过特殊工艺组合而成的人造材料,具有轻质量,耐腐蚀、高耐热行,各向异性,隔音效果好、抗震动能力强、材料结构可设计,易加工等特点,是制造航空飞机、火箭的理想材料。

人类在发现复合材料之后,就不断把其卓越的优势性能应用在飞机上。

关键词:航空复合材料;工艺技术;航空领域一、前言进入21世纪以来,复合材料技术在航空领域应用激增,不管是在军用飞机上还是民用飞机上的应用不断增加,其目的都是在提高飞机飞行速度的同时尽可能的减低飞机重量,减少制造飞机的成本。

随着复合材料及其结构研究的不断地深入,科研人员也在不断的实验中把复合材料在飞机上的应用范围的不断扩大,从细小的零部件到飞机整体结构,到了今天,飞机上复合材料的占比还在不断增加[1]。

在飞机的设计上,用复合材料设计的航空结构替代传统的金属材料设计的结构能够减轻20~30%的重量,材料成本节约15~30%。

近年来复合材料发展迅速,制备技术也在不断进步,研究如何提高其取代传统金属在飞机上的占比,在国内空天科技前沿领域具有重要战略意义。

二、航空用复合材料航空领域对飞机上的材料要求非常严格,除了牢固、高强度之外,还不能太重,而复合材料的发现正好满足了航空飞机对轻质高强度的结构材料的需求[2]。

目前和以后很长一段时间的复合材料的研究核心都是能够用于生产航空或航天飞行器结构件的树脂基复合材料。

碳基复合材料是一种以陶瓷纤维为增强体,以碳为基体的复合材料的总称,具有超强的耐热能力、烧蚀性能、抗蠕变能力良好,热导率低等优点。

若要发挥碳基复合材料的全部性能,氧化保护措施是重中之重的[3]。

防止氧化的方法主要有3种:一种利用化学气相渗透法(CVI)形成C/(C/SiC)混杂基体复合材料,提高抗氧化能力;一种是采用料浆浸渍-热解工艺;最后一种是改变表面涂层工艺。

避免出现烧蚀现象,提高耐热能力。

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430 中国材料进展 第32卷 
et a1.Helical Ribbon Aggregate Composed of a Crown-Appen- 
ded Cholesterol Derivative Which Acts as an Amphiphilic Gela— 
tor of Organic Solvents and as a Template for Chiral Silica Tran- 
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Biomaterials,2011(32):2 013—2 020. 

先进复合材料在航空及海洋装备的应用研讨会在京召开 
2013年7月18日,由中国工程院化工、冶金与材料工程学部主办,中船重工集团725研究所和北京航空航天 
大学材料学院承办的“先进复合材料在航空及海洋装备的应用研讨会”在北京工大建国饭店召开。中国工程院周廉 
院士、陈祥宝院士,北京航空航天大学材料学院副院长马朝利教授,中船重工集团725研究所先进复合材料国防科 
技重点实验室张建设主任以及中航工业集团、中国商飞等相关企业的专家、学者50余人参加了此次研讨会。大会 
由陈祥宝院士和张建设主任共同主持。 
本次研讨会是中国工程院“中国海洋工程材料应用现状及发展战略”咨询项目系列会议之一,也是从材料角度将 
航空材料与海洋工程用材料进行对接的会议。项目负责人周廉院士介绍了本咨询项目的背景和具体内容,阐述了发 
展海洋工程材料的重要性和迫切性。同时,来自复合材料应用、生产部门的各位专家针对我国复合材料在海洋领域 
和航空领域的现状分别作了相关报告。 
上海飞机设计研究院周良道副总师的“大型客机复合材料结构应用”,中航通用飞机有限责任公司黄岭才副总经 
理的“通用航空发展现状及先进材料/制造技术在通用飞机上的应用”,中船重工725研究所张建设主任的“船用复 
合材料应用现状及进展”,北京航空材料研究院先进复合材料国家重点实验室副主任包建文的“大型飞机复合材料 
技术与应用现状”,海洋化工研究院陈先研究员“固体浮力材料在航空及海洋装备的应用”,威海拓展纤维有限公司 
李书乡董事长“碳纤维浅谈”,北京大学先进技术研究院常务副院长白树林教授的“长纤维增强热塑性复合材料的工 
艺与应用”的报告,分别反映了各自研究领域的现状和研究进展。 
本次研讨会报告内容丰富,涵盖面广,从复合材料生产、加工、应用多角度反映了我国复合材料在航空领域和 
海洋领域的开发和应用现状,对全面了解和掌握我国复合材料的应用需求、设计要求、科研存在问题和未来发展趋 
势有着重大的意义。本次研讨会创新性的将海洋领域用材和航空领域用材进行了对接,对我国复合材料的全面发展 
和产业化应用有着巨大的推动作用。 
(本刊通讯员) 

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