复合材料以其高比强度、比模量、良好的抗疲劳损伤、独特的可设计性等优良特性,可显著提高飞机结构的强度和寿命,减轻重量,改善气动性能,同时在隐身、智能等方面显示出巨大的潜力。因此,复合材料在航空飞行器(特别是军用飞机)上的应用日益广泛,在现代飞机制造中,复合材料的应用程度已经成为衡量飞机先进性的主要指标之一。
1.常用材料类型
目前复合材料在航空飞行器制造领域主要用于主承力及次承力结构件,常用的有如下几种:
(1)玻璃纤维复合材料 玻璃纤维复合材料具有强度高、刚性较低、抗损伤性好、重量轻、成本较低等特性。
(2)碳纤维复合材料 碳纤维复合材料具有强度高、刚性好、密度小、耐高温、耐化学腐蚀、热膨胀系数小等特性,但其抗冲击性和高温抗氧化性较差。
(3)芳纶纤维复合材料 芳纶纤维复合材料具有抗拉强度高、刚性好、韧性高、密度小、耐冲击性好、耐腐蚀、非磁性、非导电性等特性,但抗压强度较低。
2.常用材料形式
制造复合材料零件常用的是预浸料。预浸料是由基体(树脂体系)浸渍增强材料(纤维或织物)而成的片状材料,按材料类型可分为单向预浸料和织物预浸料两类。
单向预浸料是靠树脂体系将平行纤维粘结成一体,而织物预浸料是利用平纹、斜纹或缎纹布浸渍树脂而成。(www.xing528.com)
3.复合材料零件类型
(1)层压零件 层压零件是将预浸料逐层铺叠固化而成的,如飞机蒙皮、肋、隔板、梁、长桁、整流罩、导管等,如图9-44所示。
图9-44 层压零件
(2)夹层零件(组合零件)夹层零件是用预浸料铺贴成比较薄的面板,中间用密度较小、比较厚的材料(如金属蜂窝、非金属蜂窝或泡沫等)作芯子胶接固化而成,如壁板、雷达罩、前缘、蒙皮等,如图9-45所示。
图9-45 夹层零件
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