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環(huán)氧樹脂已成為航空航天復(fù)合材料的主體樹脂
2010-6-21 來源:中國(guó)聚合物網(wǎng)
關(guān)鍵詞:環(huán)氧樹脂 航空航天 復(fù)合材料
    經(jīng)過了多年的使用驗(yàn)證,環(huán)氧樹脂基體以其綜合性能優(yōu)異、工藝性好、價(jià)格低等諸多優(yōu)點(diǎn),在馬赫數(shù)1.5以下飛機(jī)上的用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于雙馬來酰胺樹脂基體,以A400M、波音787飛機(jī)為例,復(fù)合材料分別占飛機(jī)結(jié)構(gòu)重量的36%和50%,其中,復(fù)合材料結(jié)構(gòu)基本為環(huán)氧樹脂基類。

  近年來,針對(duì)環(huán)氧樹脂基體韌性不足、耐濕熱性較差的問題,國(guó)內(nèi)相關(guān)單位開展了多方面的改性研究,使復(fù)合材料沖擊后的壓縮強(qiáng)度達(dá)到了250MPa以上,復(fù)合材料飽和吸濕后120℃下的綜合性能的保持率均與國(guó)外同類樹脂體系相當(dāng)。其多墻式復(fù)合材料層壓板共固化、共膠接結(jié)構(gòu),全高度蜂窩夾層結(jié)構(gòu)已在馬赫數(shù)1.5以下的飛機(jī)上得到了工程化應(yīng)用,并且有的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)經(jīng)過了近20年的使用考核,質(zhì)量情況仍然良好。

  疲勞試驗(yàn)的結(jié)果表明,在給定的設(shè)計(jì)載荷下,復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件30年的飛行壽命是可靠的。使用經(jīng)驗(yàn)表明,這類復(fù)合材料是一種性能優(yōu)異的材料,它已經(jīng)逐漸開始走向成熟。碳纖維織物增強(qiáng)的5224環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料結(jié)構(gòu)已經(jīng)在直升機(jī)上得到了大量的使用,單向碳纖維增強(qiáng)的NY9200環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料結(jié)構(gòu)在近400架飛機(jī)上應(yīng)用,另外,在飛機(jī)結(jié)構(gòu)上開始采用的BA9916和5228環(huán)氧樹脂基體系,這些應(yīng)用所沉淀的工程經(jīng)驗(yàn)均可以為國(guó)內(nèi)大型飛機(jī)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)選材提供有益的參考和借鑒。

  環(huán)氧樹脂體系對(duì)碳纖維品種適應(yīng)性研究在國(guó)內(nèi)也取得了成果,特別是國(guó)產(chǎn)碳纖維增強(qiáng)的環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料已通過了一系列性能考核。以NY9200環(huán)氧樹脂體系為例,與纖維界面有關(guān)的復(fù)合材料0°壓縮和面內(nèi)剪切性能與國(guó)外同類纖維增強(qiáng)的環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料相當(dāng),界面破壞形貌基本相似,并開始進(jìn)入飛機(jī)結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用。

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