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樹脂基復(fù)合材料性能提升在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用

? 環(huán)氧和雙馬樹脂基體是復(fù)合材料最常用的樹脂基體,具有工藝性好、耐腐蝕、力學性能高及韌性好等特點。環(huán)氧和雙馬樹脂基復(fù)合材料分別可在130℃ 以下和175~230℃長期使用。對材料耐溫等級要求不高的飛行器結(jié)構(gòu),基本以環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料為主,對于耐熱性要求更高的飛機和導(dǎo)彈主要承力結(jié)構(gòu),主要應(yīng)用雙馬樹脂基復(fù)合材料,美國四代機F-22復(fù)合材料用量為其結(jié)構(gòu)質(zhì)量的24%,其中70%為雙馬樹脂基復(fù)合材料。

樹脂基復(fù)合材料性能提升在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用

? 聚酰亞胺復(fù)合材料在高溫下具有優(yōu)異的綜合性能,可以在280~450℃的溫度范圍內(nèi)長期使用,但工藝性和韌性明顯低于環(huán)氧和雙馬復(fù)合材料。熱固性聚酰亞胺樹脂按封端劑的不同可分為PMR型、PETⅠ型以及氰基封端聚酰亞胺等,在航空發(fā)動機冷端部件和飛機高溫結(jié)構(gòu)中大量應(yīng)用。

樹脂基復(fù)合材料性能提升在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用

? 為了降低復(fù)合材料的綜合成本,自20世紀90年代以來低成本液體成型復(fù)合材料技術(shù)得到廣泛應(yīng)用,與其適應(yīng)的樹脂傳遞模塑(RTM)樹脂得到了快速發(fā)展。明尼蘇達礦務(wù)及制造業(yè)公司(3M公司)的PR500樹脂已經(jīng)應(yīng)用于F22和F35四代戰(zhàn)斗機,Hexcel公司RTM6已經(jīng)應(yīng)用于B787和A380等大型飛機。事實上,氰特(Cytec)及Hexcel公司已經(jīng)推出了系列環(huán)氧RTM樹體系:適于不同使用溫度的環(huán)氧樹脂CYCOM PR 520 RTM(104 ℃長期濕熱使用)、CYCOM823RTM(90 ℃使用)、CYCOM875RTM(110 ℃使用)、CYCOM 890RTM(150 ℃使用)以及主要用于航天結(jié)構(gòu)的環(huán)氧RTM樹脂CYCOM5555RTM(140 ℃長期使用)。Hexcel公司推出RTM650和RTM651雙馬RTM樹脂體系。NASA研究了可通過RTM工藝成型的苯乙炔苯酐(4-PEPA)封端聚酰亞胺樹脂基體(PETI-298、PETI-330、PETI-375),其工藝性能好,具有較高的耐熱性和良好的力學性能。

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