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時(shí)間:2011-02-10 15:57來(lái)源:藍(lán)天飛行翻譯 作者:admin
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對(duì)于 &階段材料的固化處理工作量隨不同的材料供應(yīng)商而不同。 &階段的程度隨材料時(shí)效而不斷變化。冷凍可以使固化過(guò)程延緩達(dá)一年。
’()*+,和玻璃纖維材料一般以織物的形式提供,石墨材料可以以帶或織物的形式提供,使用哪種材料要根據(jù)使用要求而確定。復(fù)雜形狀必須用織物。絕大部分修理使用織物。
織物的優(yōu)點(diǎn):
(-)比帶抵抗纖維斷裂和層間分離能力強(qiáng)。
(.)損傷容限高,對(duì)“固化皺損”要求低,對(duì)于修理工作比帶好。
()編織中減少了絲束分離。幾乎允許形成任意的外形,但隨著產(chǎn)品外形的復(fù)雜會(huì)提高織物的成本。
(/)抗疲勞損傷。
七、基體
基體是一種將復(fù)合材料中的纖維或長(zhǎng)纖維粘接在一起的均勻材料。熱塑性材料是能不斷反復(fù)進(jìn)行物理變化的材料,加熱使它軟化,冷卻使它硬化。它可以模壓成型,且冷卻時(shí)形狀不變。在熱塑性樹(shù)脂這一軟化硬化周期中加熱,只要符合溫度范圍要求,不過(guò)冷,不過(guò)熱,可以按需要重復(fù)多次。熱固性樹(shù)脂是通過(guò)熱、催化劑、紫外線等進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的材料(和熱塑性的物理變化不同)。一旦變硬,不像熱塑性材料,再多的熱也不能使它變回液態(tài)。即熱固塑料加熱時(shí)不會(huì)軟化,且在溶化之前會(huì)發(fā)生焦化進(jìn)而燃燒。熱固性塑料本身的強(qiáng)度不高,但通常與紙、布、玻璃纖維、 ’()*+,纖維、碳纖維和硼纖維加強(qiáng)后會(huì)形成強(qiáng)度非常高且重量輕的結(jié)構(gòu)材料,現(xiàn)代飛機(jī)的許多零部件就是用這種材料制成的。絕大部分飛機(jī)構(gòu)件中使用的樹(shù)脂是熱固性的環(huán)氧樹(shù)脂體系,不斷提高環(huán)氧樹(shù)脂的韌性,近年也用耐高溫且沖擊韌性好的雙馬樹(shù)脂系列。
八、環(huán)氧樹(shù)脂體系
環(huán)氧樹(shù)脂由兩部分組成:樹(shù)脂和催化劑(或稱固化劑)。環(huán)氧樹(shù)脂提供了很好的機(jī)械和抗疲勞性能,尺寸穩(wěn)定性相當(dāng)好,抗腐蝕,層間結(jié)合強(qiáng)度高,有良好的電學(xué)性能和低的吸濕性。
先進(jìn)復(fù)合材料使用的環(huán)氧樹(shù)脂相對(duì)較粘稠,這使得它難于調(diào)合并難于浸潤(rùn)絲束。為了克服這個(gè)困難,環(huán)氧樹(shù)脂制造商將樹(shù)脂浸潤(rùn)纖維到 &階段。在室溫條件下它呈現(xiàn)弱粘性,必須冷凍存貯以防止樹(shù)脂固化。
環(huán)氧樹(shù)脂是以重量來(lái)度量的,而不是體積。例如 01份的樹(shù)脂對(duì) -份催化劑。它們必須用以克作單位的天平,非常精確地測(cè)量。如果要求有長(zhǎng)的保存時(shí)間或固化時(shí) •32•
 
間,則采用不同的但相適合的催化劑。千萬(wàn)不要自行改變樹(shù)脂與催化劑的比例。
纖維所嵌入的樹(shù)脂是結(jié)構(gòu)件的粘合劑,液態(tài)的樹(shù)脂用于浸潤(rùn)纖維織物,二者一起固化形成制件。當(dāng)樹(shù)脂用得太多,則這部分就稱為富脂區(qū),如果太少,就稱為貧脂區(qū)。富脂區(qū)由于缺少纖維支持而易于斷裂。貧脂區(qū)則較弱,因?yàn)榇嬖诳障叮依w維沒(méi)有固定在一起,其支持條件沒(méi)有樹(shù)脂完全浸透時(shí)好。樹(shù)脂體系對(duì)溫度要求很?chē)?yán),必須保持相應(yīng)的正確的固化溫度。環(huán)氧樹(shù)脂在室溫到 "都能固化。聚酯樹(shù)脂固化溫度在室溫到 "之間,聚酰 %亞胺樹(shù)脂(高溫)固化溫度在 " % &。
九、纖維增強(qiáng)材料
(一)玻璃纖維玻璃纖維增強(qiáng)材料有許多形式,例如帶、織物、編織成的預(yù)成型件、或者是纏繞用的長(zhǎng)絲。 ’玻璃、 (玻璃和 )玻璃是玻璃纖維中使用最廣的三種。 ’表示有電磁場(chǎng)使用要求的玻璃,用于雷達(dá)天線罩等。 )表示強(qiáng)度,用于有強(qiáng)度要求的結(jié)構(gòu)部分。 (表示化學(xué)性能好,用于防腐部分。此外還有 *玻璃,其彈性模量較高。 +玻璃含鉛較多,用于電磁輻射的屏蔽, ,玻璃用于介電。一根紗線有的含有多達(dá) 根長(zhǎng)絲。我們常說(shuō)“先進(jìn)復(fù)合材料”,所謂先進(jìn)是指最近發(fā)展的材料,除碳、芳綸、硼纖維等先進(jìn)復(fù)合材料以外,還應(yīng)包括新近發(fā)展的特種玻璃纖維材料,一般的玻璃纖維材料早在 -年前就已出現(xiàn),不屬于先進(jìn)復(fù)合材料,但近年發(fā)展的特種玻璃材料,經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)奶幚碇螅匦允謨?yōu)越且成本低廉,應(yīng)該包括在先進(jìn)復(fù)合材料范圍之內(nèi)。玻璃纖維是使加熱到 ./的融化了的玻璃球通過(guò)小孔制成纖維。然后在完全凝固之前拉伸以減小直徑。(二) 012345纖維一芳綸纖維 012345是 ’3 ,6789: ,1 ;1<865= > (8<749?的注冊(cè)商標(biāo),它在許多次要結(jié)構(gòu)中取代了玻璃纖維。它有很高的拉伸強(qiáng)度和良好的抗沖擊能力,在許多飛機(jī)結(jié)構(gòu)中,取代了玻璃纖維,但由于它抗拉伸性能太好,切割時(shí)就發(fā)生了麻煩,在芳綸上鉆孔,一般鉆
頭會(huì)被纖維纏住甚至拉斷,切斷的材料看起來(lái)起毛,如果緊固件的孔是毛絨絨的,就會(huì)破壞密封,還會(huì)像燈芯一樣吸收濕氣、水、滑油、燃油和液壓油,這些液體不會(huì)損傷纖維,但會(huì)引起樹(shù)脂老化、分層。此外芳綸對(duì)溫度的靈敏性也太高。 “ 012345 -@”是飛
機(jī)構(gòu)級(jí),其他級(jí)是 @和 .@。 012345 .@用作防彈背心,美國(guó)的警察和美國(guó)陸軍用的頭盔,軍艦和車(chē)輛的防彈鋼板。 012345 @很輕,重量?jī)H相當(dāng)鋁的一半。 •&A@•
 
"%& ’(是承載能力很好的結(jié)構(gòu)用材,它和 "%&有相同的強(qiáng)度,但有更高的模量, "%& )(和 ’(不像碳纖維那樣,既不導(dǎo)電也不透波,而是像玻璃纖維可作雷達(dá)天線罩。但 "%&的介電系數(shù)比一般 *玻璃纖維要好。 "%&纖維的直徑與碳纖維和玻璃纖維很相似,但材料供應(yīng)的方式不同。
(三)碳 +石墨碳纖維是從聚丙烯腈或一種特殊石油的產(chǎn)品瀝青中所得到的。讓聚丙烯腈或?yàn)r青通過(guò)高溫爐(,)--. )---/),進(jìn)行碳化,形成僅僅幾微米粗的纖維,很強(qiáng)、剛硬且易碎。通過(guò)高溫和長(zhǎng)時(shí)間加熱,碳纖維變成石墨纖維。(美國(guó)一般稱之為石墨纖維而歐洲人則稱之為碳纖維,二者是通用的)。(四)硼硼纖維是通過(guò)蒸發(fā)把硼蒸氣沉淀在很細(xì)的鎢絲或碳絲上面。纖維直徑大約 -0 --’12。有很優(yōu)良的壓縮強(qiáng)度和剛度。顏色是黑的,劇毒。(五)陶瓷纖維陶瓷纖維用于近 ))--左右的高溫區(qū)如防火墻,發(fā)動(dòng)機(jī)部件等。陶瓷纖維是白色的。
十、粘接劑
有三種形式的粘接劑:薄膜狀、糊狀、和液狀。它們需要不同的處理過(guò)程。(一)膠膜膠膜是涂在一層支持薄膜上的粘接劑。混合物涂在網(wǎng)狀滌綸、尼龍或玻璃纖維布的載體上。膠膜的主要優(yōu)點(diǎn)是易于使用,不需要混合的設(shè)備,性能穩(wěn)定,厚度均勻。缺點(diǎn)是必須冷凍保存。為了獲得滿意的粘接必須加溫和加壓,并且較貴。(二)糊狀粘接劑兩種組分的糊狀粘接劑可在室溫或加熱固化。保存期長(zhǎng)月—不需冷凍。但臨使用之前倉(cāng)促混合,有導(dǎo)致人為錯(cuò)誤的可能。例如,混合不充分和重量不準(zhǔn)確等。(三)泡沫粘接劑泡沫粘接劑是含泡沫劑的環(huán)氧樹(shù)脂體系。泡沫劑在固化過(guò)程中膨脹。它用于蜂窩搭接區(qū)域的邊緣填充和修理。膨脹比在 ,0 3到 40 -之間,可以有糊狀和膜狀兩種。(四)填充劑 +填充劑的類(lèi)型填充劑是在混合后的樹(shù)脂中加入材料,它可以改變樹(shù)脂的物理性能,如密度、強(qiáng)度、彈性等等。其他的填充劑是觸變膠的,以控制粘性。這些對(duì)于蜂窩修理和防止脫開(kāi)很有作用。
 
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