飞机作为常用的交通工具,传统制造飞机的材料是钢材、铝合金和钛合金,随着碳纤维行业的发展,碳纤维复合材料将成为飞机制造的主要材料。
我们先来看看钢、钛合金、铝合金这三种材料。钢合金的强度非常大, -些对尺寸和强度要求都非常高的部件可以用它来制作,缺点是重太大,密度超过7.8g/cm3 ,现在提倡的是轻量、轻型,这点不符合要求。铝合金的重量很轻,密度只有2.8g/cm3 ,能减轻不少重量,但是它的强度很低,耐高温能力也不行,所以无法在飞机上大量使用。至于钛合金。它的性能确实不错,但是价格实在太昂贵,加工也比较麻烦。
如果将碳纤维使用在飞机上,不仅仅是起到减轻重这-一个作用 ,它在结构力学、化学性能等方面都有一般材料无法具 备的优势。它的强度很高,量很轻,化学性能稳定,能承受高温和低温,材料的稳定性特别好,碳纤异形件生产厂商,不会随着环境的变化而变化。
先来看看钢、铝和钛合金这三种材料。相同体积下铝的重量轻,密度只有2.8g/cm3 ,但它的强度也是三者中的,耐高温能力也不太好。
钢材的强度很高,韧性也很好,那些对尺寸要求严格的部件都可以用钢材来制作,不过它的重量很大,密度是7.8g/cm3 ,在力求减负减重飞机中不能使用过多。钛合金的重比铝重、比钢轻,碳纤异形件,强度、耐热性能等都不错,但价格太高。
再来看看碳纤维,碳纤维的种类很多,用在飞机上的都是T300、T800等材料。 碳纤维的密度为1.5g/cm3 ,碳纤异形件订制,只有铝重量的一半。飞机克服自身的重動才能飞起,自然是重量越轻越好,轻重量还能省去不少油耗。它的拉伸强度在1.5GMPa以上,比铝合部件高出几倍不止,和高强度的合金钢差不多,能承受强烈的外力摩擦和冲击。
举个例子,拿波音797 飞机来说吧,- -架 飞机使用23吨碳纤维代替其它材料,在整架飞机结构中占50%的话,重量足足能减轻15吨,可见碳纤维材料的优势。随着科技的发展,相信碳纤维材料的使用会越来越多,我们的生活也因它变的更美好。
首先我们来了解一下压力的作用,模压成型中的压力主要用来克服物料中挥发物质所产生的蒸气压,这样能够避免制品产生分层、气泡、结构松散等缺陷,同时,压力还能够使得物料流动性增强,便于 物料充满模具,所得制品更加精密结实。
碳纤维模压成型工艺中,对于施加压力的时间也有着一定的要求 ,倘若施压时间过早,那么物料的交联反应程度低,碳纤异形件定制,流动性增强,会造成物料
流失严重,树脂容易集聚,局部缺胶,会导致一部分纤维外露。而施压压力时间推迟,物料的交联反应程度高,流动性变差,不易充模,所得到的碳纤维制品的质量也会下降。同时,对于-些厚度较大的制品来说,适当的增加压力有利于成型。
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