環(huán)氧樹脂成為航天復合材料的主體樹脂
2010-6-22 來源:中國環(huán)氧樹脂與固化劑網(wǎng)
關鍵詞:環(huán)氧樹脂 航天復合材料 疲勞試驗
經(jīng)過了多年的使用驗證,環(huán)氧樹脂基體以其綜合性能優(yōu)異、工藝性好、價格低等諸多優(yōu)點,在馬赫數(shù)1.5以下飛機上的用量遠遠大于雙馬來酰胺樹脂基體,以A400M、波音787飛機為例,復合材料分別占飛機結構重量的36%和50%,其中,復合材料結構基本為環(huán)氧樹脂基類。
近年來,針對環(huán)氧樹脂基體韌性不足、耐濕熱性較差的問題,國內(nèi)相關單位開展了多方面的改性研究,使復合材料沖擊后的壓縮強度達到了250MPa以上,復合材料飽和吸濕后120℃下的綜合性能的保持率均與國外同類樹脂體系相當。其多墻式復合材料層壓板共固化、共膠接結構,全高度蜂窩夾層結構已在馬赫數(shù)1.5以下的飛機上得到了工程化應用,并且有的復合材料結構經(jīng)過了近20年的使用考核,質量情況仍然良好。
疲勞試驗的結果表明,在給定的設計載荷下,復合材料結構件30年的飛行壽命是可靠的。使用經(jīng)驗表明,這類復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。碳纖維織物增強的5224環(huán)氧樹脂基復合材料結構已經(jīng)在直升機上得到了大量的使用,單向碳纖維增強的NY9200環(huán)氧樹脂基復合材料結構在近400架飛機上應用,另外,在飛機結構上開始采用的BA9916和5228環(huán)氧樹脂基體系,這些應用所沉淀的工程經(jīng)驗均可以為國內(nèi)大型飛機復合材料結構選材提供有益的參考和借鑒。
環(huán)氧樹脂體系對碳纖維品種適應性研究在國內(nèi)也取得了成果,特別是國產(chǎn)碳纖維增強的環(huán)氧樹脂基復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,與纖維界面有關的復合材料0°壓縮和面內(nèi)剪切性能與國外同類纖維增強的環(huán)氧樹脂基復合材料相當,界面破壞形貌基本相似,并開始進入飛機結構上的應用。
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(藍劍)