復(fù)合材料發(fā)展三要素
層壓材料應(yīng)從提高結(jié)構(gòu)效率、工藝效率和降低成本上找求進(jìn)展,目前,層壓材料技術(shù)的進(jìn)展趨勢(shì)主要包含以下幾點(diǎn):
首先,應(yīng)不斷開辟與應(yīng)用更高比強(qiáng)度、比模量的新型纖維,如PBO纖維、PIPD(M5)纖維、納米纖維等。
第二,加強(qiáng)層壓材料中納米材料的應(yīng)用,直接將一維納米線用作增強(qiáng)劑,可使層壓材料具有極其優(yōu)異的力學(xué)性能。
目前,在裝甲貼合材料中,國(guó)外已開辟出納米陶瓷、碳納米管、納米金屬氧化物等增強(qiáng)的聚合物裝甲材料。如何使碳納米管在聚合物中實(shí)現(xiàn)良好分散、拉直、取向定向、有序羅列,將是納米層壓材料仍需研究的重點(diǎn)。
第三,應(yīng)不斷向功能化、結(jié)構(gòu)/功能一體化與智能化、仿生化進(jìn)展。
貼合材料具有設(shè)計(jì)自由度大的特點(diǎn),適合于向功能材料與結(jié)構(gòu)/功能材料進(jìn)展以及向高級(jí)形式的貼合進(jìn)展。包含由宏觀層面的貼合向亞宏觀與微觀層面的層壓進(jìn)展,由實(shí)現(xiàn)機(jī)械功能為主的貼合向?qū)崿F(xiàn)電、磁、光、聲功能的貼合進(jìn)展,以及進(jìn)一步向機(jī)敏和智能貼合材料、仿生層壓材料等進(jìn)展。
第四,向低成本化方向進(jìn)展,不斷進(jìn)展材料貼合新技術(shù)。貼合材料的創(chuàng)造成本通常為原料20%、成型加工70%、質(zhì)量操縱與檢測(cè)成本10%。因此降低貼合材料成本的重點(diǎn)是成型工藝,其次是原料成本。
成型工藝應(yīng)在以下方面突破進(jìn)行改進(jìn)與進(jìn)展:
首先,進(jìn)展與使用RTM與樹脂膜浸熔工藝(RFI),進(jìn)展新的低成本的非加熱固化工藝,主要有微波、電子束(EB)、超聲波、紫外光等辦法。
其次,進(jìn)展工藝模擬技術(shù),建站鋪層、浸膠、固化等過程的模型與采納人工智能模擬,優(yōu)化工藝,提高工藝參數(shù)精確性、自動(dòng)化程度與制品合格率。
同時(shí),開辟一體化、自動(dòng)化的成型工藝,如采納纏繞-熱壓罐、熱壓罐-RTM等組合,采納拉擠、纏繞等自動(dòng)化工藝,進(jìn)展自動(dòng)化模壓、一機(jī)多模模壓等成型技術(shù)。
可采納以下辦法降低原料成本。采納大絲束碳纖維進(jìn)行成型,國(guó)外已浮現(xiàn)160K、320K碳纖維;開辟低溫固化、高溫使用的樹脂與預(yù)浸料,以降低能耗;使用混雜纖維貼合材料。
此外,進(jìn)展材料層壓新技術(shù)?;谖⒂^、亞微觀與顯微尺寸結(jié)構(gòu)層次上的層壓新技術(shù)是新一代層壓材料進(jìn)展的重點(diǎn)。
如在材料合成過程中在基體中產(chǎn)生彌散且和母體有良好相容性、無重復(fù)污染為特點(diǎn)的原位貼合技術(shù);以自放熱、自干凈與高活性、亞穩(wěn)結(jié)構(gòu)產(chǎn)物為特點(diǎn)的自蔓燃貼合技術(shù);以組分、結(jié)構(gòu)及性能漸變?yōu)樘攸c(diǎn)的梯度層壓技術(shù);以攜帶電荷基體通過交替的靜電引力來形成層狀高密度、納米級(jí)均勻分散材料為特點(diǎn)的分子自組裝技術(shù);以依靠分子識(shí)別現(xiàn)象進(jìn)行有序堆積而形成超分子結(jié)構(gòu)為特點(diǎn)的分子貼合技術(shù)等。貼合材料進(jìn)展三要素
AAAFYYTRUYJY76I版權(quán)聲明
本文僅代表作者觀點(diǎn),不代表本站立場(chǎng)。
發(fā)布的有些文章部分內(nèi)容來源于互聯(lián)網(wǎng)。如有侵權(quán),請(qǐng)聯(lián)系我們,我們會(huì)盡快刪除。