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从“塑料”机翼说起--碳纤维增强树脂基复合材料的应用

日期:2017.03.31 发布人:admin

    何鲁林研究员,国际先进材料与制造工程学会(SAMPE)中国大陆总会 特约撰稿人

    上世纪80年代,我们开始探索碳纤维增强树脂基复合材料在飞机主承力结构上的应用,因为只有在主承力结构上采用复合材料才能大幅度提高飞机的减重效率,达到使飞机飞得更远或增加载荷的目的。当时我们研发遇到了很多技术难题,树脂选材、成型工艺、无损检测、加工装配无不艰辛,技术人员就是在反复失败中锻炼成长的,正所谓“不经历风雨怎能见彩虹”!

    就在我们研制出的机翼部件要进行装机试飞验证时,某权威人士质疑:“你们做出个塑料机翼,怎么能装上飞机呢?这可是人命关天啊!”这个机翼确实是可以归为“塑料”的大类,可此“塑料”非彼“塑料”啊,这不是普通的民用塑料,而是碳素纤维增强的树脂基复合材料,连续纤维增强的高性能树脂是一类轻质高强的结构用材料,碳纤维增强环氧树脂复合材料的比强度可达钛合金的4.9倍,比模量可达铝合金的5.7倍,而密度仅是钢的1/4倍,这对要求自重轻的产品意义颇大。我们掰开了揉碎了将复合材料的基础理论给领导科普了一番,把国外用在飞机上的复合材料例子讲给领导听,把我们研究的过程和要达到的目的做了详细汇报,这回领导感兴趣了,也知道自己犯了个小“傻帽”。好在领导就是领导,明白人!学习了,理解了,从不懂到初学到基本精通,到成为该项目的积极支持者,伴随我们完成了该机翼项目的全套验证工作,真的很感谢哦!

    从此以后,树脂基复合材料在我国航空航天的应用逐步扩大,极大地缩小了与发达国家的距离,现在,在我们国产的飞机和航天器上,先进复合材料已经成为不可缺少的重要材料,不仅结构可用,很多功能件也少不了它,不仅如此,在轨道交通、风力发电、汽车、体育休闲品、医疗设备、建筑修理等行业,树脂基复合材料都发挥了重要作用,这可是高级“塑料”哦!

    第十二届SAMPE中国年会将于2017年5月10日至12日在北京中国国际展览中心(老馆)举办,本届年会的主题是“先进复合材料,引领绿色产业创新发展”。为期三天的展览会和国际学术会议将围绕这一主题就先进复合材料的结构设计,原材料稳定制备,工装设计,工艺制造,质量控制,规模化生产,测试与表征,加工与装配,可持续发展,工程应用等相关技术和产品的应用现状及困惑,国际发展趋势展开交流和研讨。从而,推进先进复合材料服务于更轻,更强,更节能,更环保的绿色产业创新发展。作为国际先进材料与制造工程学会(SAMPE)在亚洲地区最大规模的活动,SAMPE中国年会已经成为引领我国在尖端制造领域的技术升级,产品更新换代,推动先进复合材料工程应用,促进产、学、研合作及交流的品牌性国际平台。
来源:中国新材料网
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