复合材料在航空航天中的应用
❶ 复合材料对航空航天工业发展的意义
这个话题有点太大了吧,应该有专门的这方面的研究论文,航空航天工业上的好回多高端设备,都是用答复合材料制作的,特点呢无外乎这几个方面,1、重量轻,强度高。2、耐高温。3、导热系数低。当然还可能有其他方面的优点,就不多解释了,可以在图书馆啦、网上了查查相关的论文。
❷ 在航空航天领域中应用时对复合材料有哪些要求
很多很多,发动机叶片,机翼蒙皮等等,材料是制约航空航天工业发展的一个主要问题
❸ 航空上用的复合材料主要是什么
碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维等高性能纤维为增强材料的复合材料。
波音内787梦幻是复合材料集中应用容的杰作,lz可以查阅相关介绍。
以下援引自百毒网络
复合材料的主要应用领域有:①航空航天领域。由于复合材料热稳定性好,比强度、比刚度高,可用于制造飞机机翼和前机身、卫星天线及其支撑结构、太阳能电池翼和外壳、大型运载火箭的 壳体、发动机壳体、航天飞机结构件等。
这段话说了航空复合材料主要做飞机机翼和前机身、发动机壳体。
60年代,为满足航空航天等尖端技术所用材料的需要,先后研制和生产了以高性能纤维(如碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维等)为增强材料的复合材料,其比强度大于4×106厘米(cm),比模量大于4×108cm。为了与第一代玻璃纤维增强树脂复合材料相区别,将这种复合材料称为先进复合材料。按基体材料不同,先进复合材料分为树脂基、金属基和陶瓷基复合材料。其使用温度分别达250~350℃、350~1200℃和1200℃以上。
这段话说得就是lz问的部分。“航空航天等尖端技术所用材料的需要,先后研制和生产了以高性能纤维(如碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维等)为增强材料的复合材料”
❹ 先进复合材料在航天航空工业中的主要应用
T300 碳纤维/树脂基复合材料已经在飞行器上广泛作为结构材料使用,目前应用较多的为拉伸强度达内到容5.5GPa,断裂应变高出T300 碳纤维的30%的高强度中模量碳纤维T800H纤维。军品碳纤维增强树脂基复合材料是生产武器装备的重要材料。在战斗机和直升机上,碳纤维复合材料应用于战机主结构、次结构件和战机特殊部位的特种功能部件。国外将碳纤维/环氧和碳纤维/双马复合材料应用在战机机身、主翼、垂尾翼、平尾翼及蒙皮等部位,起到了明显的减重作用,大大提高了抗疲劳、耐腐蚀等性能,数据显示采用复合材料结构的前机身段,可比金属结构减轻质量31.5%,减少零件61.5%,减少紧固件61.3%;复合材料垂直安定面可减轻质量32.24%。用军机战术技术性能的重要指标,结构重量系数来衡量,国外第四代军机的结构重量系数已达到27~28%。未来以F-22为目标的背景机复合材料用量比例需求为35%左右,其中碳纤维复合材料将成为主体材料。国外一些轻型飞机和无人驾驶飞机,已实现了结构的复合材料化。目前主要使用的是T300级和T700级小丝束碳纤维增强的复合材料
❺ 复合材料为什么可以取代传统材料用于航空飞机的制造
复合材料为什么可以取代传统材料?用于航空飞机的制造复合材料,轻韧性好,所以可以取得
❻ 纳米材料在航空航天领域的应用有哪些
自从先进复合材料投入应用以来,有三件值得一提的成果。第一件是美国全部用碳纤维复合材内料制成容一架八座商用飞机——里尔芳2100号,并试飞成功,这架飞机仅重567kg,它以结构小巧重量轻而称奇于世。第二件是采用大量先进复合材料制成的哥伦比亚号航天飞机,这架航天飞机用碳纤维/环氧树脂制作长18.2m、宽4.6m的主货舱门,用凯芙拉纤维/环氧树脂制造各种压力容器,用硼/铝复合材料制造主机身隔框和翼梁,用碳/碳复合材料制造发动机的喷管和喉衬,发动机组的传力架全用硼纤维增强钛合金复合材料制成,被覆在整个机身上的防热瓦片是耐高温的陶瓷基复合材料。第三件是在波音-767大型客机上使用了先进复合材料作为主承力结构,这架可载80人的客运飞机使用碳纤维、有机纤维、玻璃纤维增强树脂以及各种混杂纤维的复合材料制造了机翼前缘、压力容器、引擎罩等构件,不仅使飞机结构重量减轻,还提高了飞机的各种飞行性能。 复合材料以其典型的轻量特性、卓越的比强度等许多优点在日常生活和航空、航天等诸多领域中得到了广泛的应用,这样的事实非常多,以下答案仅供参考。
❼ 碳纤维材料加工复合材料在航空航天领域中有哪些应用
军用:国外将碳纤维/环氧和碳纤维/双马复合材料应用在战机机身、主翼、垂尾翼、平版尾翼及蒙皮等部位权,
民用:部件包括:减速板、垂直和水平稳定器(用作油箱)、方向舵、升降舵、副翼、襟翼扰流板、起落架舱门、整流罩、垂尾翼盒、方向舵、升降舵、上层客舱地板梁、后密封隔框、后压力舱、后机身、水平尾翼和副翼均采用CFRP制造。继A340对碳纤维龙骨梁和复合材料后密封框――复合材料用于飞机的密封禁区发起挑战后,A380又一次对连接机翼与机身主体结构**翼盒新的禁区发起了成功挑战。
❽ 目前高分子材料(5分)、陶瓷材料(5分)、复合材料(40分)在航空航天上的应用情况
特种纤维
特种纤维一般是指具有高强度高模量并且耐高温的纤维,但也没有严格的定义。一般而言,大家公认的特种纤维有:芳纶(聚对苯二甲酰对苯二胺,PPTA,Kevlar),碳纤维,超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维,聚苯并噻唑(PBT)纤维,芳香族聚酯纤维等。
芳纶纤维是由聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)的液晶溶液经干喷湿纺工艺成型而制得,按分子结构称为“芳香聚酰胺纤维”,美国商品名为Kevlar纤维。早在1968年美国杜邦公司就开始了芳香聚酰胺树脂的合成及成纤工艺研究,于1972年杜邦公司实现了聚对苯二甲酰对苯二胺纤维的工业化生产,称为B纤维,规模为2000吨/年,1973年改称为Kevlar纤维。芳纶具有优异的力学性能,抗张强度280kg/mm2,模量为6480 kg/mm2(kevlar 29)和13300 kg/mm2(kevlar 49),断裂伸长率为2.3~4.0%,比重轻(d=1.44g/c m3),而且耐高温(可在250℃以下使用)。
芳纶纤维主要应用于飞机、火箭、导弹等航空、航天等器具中使用的复合材料,此外还用于汽车、船舶、防弹衣、滑雪板等应用领域的复合材料,以及绳缆,耐高温过滤材料等。
碳纤维是以合成纤维或人造纤维为原料,在张力下经热处理预氧化成不熔纤维,进 一步在惰性气氛下高温烧制碳化(或称石墨化)而成。其原料主要有聚丙烯腈纤维(PAN),粘胶纤维和沥青纤维(Pitch).碳纤维技术于1959年首次出现于美国,1964年英国人对碳纤维技术进行了重大改进,形成了现在的碳纤维工业技术。碳纤维具有优异的力学性能,抗张强度为360-720 kg/mm2,模量为2.4万-3万kg/mm2,断裂伸长率为1.5-2.0%,耐高温(可在380℃左右使用), 但比重稍高于芳纶 (碳纤维比重为1.76-1.8g/c m3).碳纤维主要应用于飞机,火箭,导弹,卫星等航空航天器具中使用的复合材料,也可用于赛车,船舶,防弹衣,滑雪板,钓鱼杆,网球拍等需要高强度力学性能用品的制造。
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维的制造技术国际上出现于1978年,国内于1985年左右开始了超高分子量聚乙烯的成纤技术研究。现在的超高分子量聚乙烯纤维(分子量为100万-500万)是采用凝胶纺丝-超高倍牵伸技术制备的,目前此技术在国内已工业化。商品的超高分子量聚乙烯纤维性能为:抗张强度2.4-3.8GPa/mm2,抗张模量88-166GPa/mm2,断裂伸长率2.7-3.6%,比重0.97-0.98 g/c m3。但其熔点在150℃左右,因此使用温度在100℃以下。超高分子量聚乙烯纤维主要用于制作防弹衣,降落伞,强力绳索,高级包装材料等。也用于制造使用温度较低的复合材料。
国内还未见工业化的聚苯并噻唑(PBT)纤维和芳香族聚酯纤维。
特种纤维具有重要的军事用途,其制造技术及研发情况,均属各国技术保密内容。但进一步提高特种纤维的性能,改进特种纤维的制造工艺应是它们的研发趋势。
❾ 复合材料在航空、航天领域中有重要的应用,请举例说明。
自从先进复合材料投入应用以来,有三件值得一提的成果。第一件是美国全部用碳纤维复内合材料制成一架八容座商用飞机——里尔芳2100号,并试飞成功,这架飞机仅重567kg,它以结构小巧重量轻而称奇于世。第二件是采用大量先进复合材料制成的哥伦比亚号航天飞机,这架航天飞机用碳纤维/环氧树脂制作长18.2m、宽4.6m的主货舱门,用凯芙拉纤维/环氧树脂制造各种压力容器,用硼/铝复合材料制造主机身隔框和翼梁,用碳/碳复合材料制造发动机的喷管和喉衬,发动机组的传力架全用硼纤维增强钛合金复合材料制成,被覆在整个机身上的防热瓦片是耐高温的陶瓷基复合材料。第三件是在波音-767大型客机上使用了先进复合材料作为主承力结构,这架可载80人的客运飞机使用碳纤维、有机纤维、玻璃纤维增强树脂以及各种混杂纤维的复合材料制造了机翼前缘、压力容器、引擎罩等构件,不仅使飞机结构重量减轻,还提高了飞机的各种飞行性能。
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