ARALL——一种新型的超混杂复合材料

前言最近,由荷兰Delft大学宇航工程系与Fokker飞机公司、荷兰国家宇航实验室(NLR),ENKA公司(芳纶厂商),3M公司(树脂厂商)和ALCOA公司(铝合金厂商)合作,研制出了一种新型的结构复合材料——铝/芳纶-环氧层合板(Aramid Alu-minum Laminate,简写为ARALL)。     

本刊1981年1—6期目录索引

美国宇航总局(NASA)材料研究简况 关于航空材料及热工艺发展中的一些展望 材料应用 复合材料的质量控制 关于飞机重要受力构件采用精铸件可能性的探讨 ZM7合金在轮毅铸件上的应用 K6铸造镍基高温合金一种新型耐海水腐蚀的铝合金板材液压泵油缸转子的双金属浇注金相分析铝一铜系铸造合金热强性的研究DYB一3和DYB一4定向有机玻璃的力学性能福对ZL一205铸造铝合金时效组织结构和抗拉强度的影响K3合金的G相及其控制定向凝固涡轮叶片合金DZ22镍铬铝轴尖合金的试验与应用XZ一1室温硫化灌注料新型无机粘结固化涂层脂肪族聚氨醋飞机蒙皮磁…     

新型复合材料简介

新型复合材料比重小,有高的比强度、比刚度和高的弹性模量,是现代理想的宇航新型材料。因其具有其它材料所不可比拟的独有特点,使复合材料的研究在现代宇航材料研究中,已成为非常引人瞩目的课题。兹根据国外复合材料考察及国内研制使用状况,对芳纶复合材料、夹层材料及碳纤维复合材料等作简要介绍。     

短切芳纶纤维/聚硅氧烷-甲基丙烯酸锌复合材料的结构与性能

为提高聚硅氧烷-甲基丙烯酸锌(ZDMA)树脂材料的性能,采用短切通用型芳纶纤维与聚甲基乙烯基硅氧烷-ZDMA复合并在高温下交联固化,得到短切芳纶纤维/聚硅氧烷-ZDMA复合材料.采用SEM、FTIR、拉伸和压缩试验方法、霍普金斯压杆试验方法,表征了短切芳纶纤维/聚硅氧烷-ZDMA复合材料的结构和静态力学性能,研究了芳纶...     

Glare层板疲劳性能研究综述

Glare层板是由铝合金和玻璃纤维增强复合材料组成的一种混杂结构材料,是一种新型的航空结构材料。Glare层板具有优异的抗裂纹扩展能力,广泛地应用于飞机较为关键的疲劳结构件上。目前,国外许多研究机构对Glare层板疲劳性能开展了大量的试验研究,综合分析了国外Glare层板的研究文献,对4所研究机构(荷兰Delft理工大学、美国MIT大学、美国California大学和日本Shiga Prefecture大学)开展的Glare层板疲劳性能试验研究进行了分析与总结,简述了不同类型Glare层板抗疲劳裂纹扩展的能力,并提出了今后进一步的研究方向及工作重点。     

航空铝锂合金研究进展

面对航空铝合金材料受到复合材料激烈竞争以及新一代飞机对结构材料的苛刻需求,研究人员不断地研发新型高综合性能航空铝合金及其加工技术,发展大规格材料及材料/构件一体化加工原理与技术。与复合材料相比,新型铝锂合金在减重、控制风险和降低生产、加工和维修成本方面具有优势,通过发展新型铝锂合金和先进的结构设计已成为支撑新一代飞机发展的重要技术手段。简要综述了铝锂合金国内外发展历史及不同阶段典型合金成分、性能及应用情况,介绍了铝锂合金超塑性技术的发展及其在航空航天领域的应用,阐述了新型铝锂合金的成分设计发展方向及组织调控模式,分析了铝锂合金在航空航天领域的应用前景。     

复合材料的质量控制——(在中国航空学会复合材料学术交流会上的特邀报告)

以高模量纤维例如碳纤维、硼纤维、芳族聚酰胺纤维(芳纶、Kevlar-49)为增强体的复合材料,具有较钢、铝、钛高得多的比强度、比模量和耐疲劳性能,是极有发展前途的飞机结构材料。为区别于模量低得多的玻璃纤维增强塑料(俗称玻璃钢),它们也称为先进复合材料。在国外,树脂基碳纤维和硼纤维复合材料已成功地用于飞机副翼、尾翼等次承力构件,正在向用于机翼、机身等主承力构件过渡,从而可以大大减轻飞机重量,提高结构效率,改善飞机性能,已成为设计、制造高机动性能飞机不可缺少的材料。 随着复合材料在飞机和宇宙飞行器上越来越多地用作承力构件,对复合材料的质量控制     

多巴胺处理芳纶对增强天然橡胶复合材料性能的影响

采用磷酸溶液对芳纶纤维进行表面处理,再用多巴胺对纤维进行涂覆,将得到的纤维经过环氧(溶于丙酮溶液中)的浸泡,将处理后的纤维、液体橡胶和天然橡胶制成母炼胶,制备芳纶纤维增强天然橡胶的复合材料。考察了磷酸、多巴胺、环氧对纤维的改性效果及对复合材料力学性能的影响。红外光谱、扫描电镜检测表明芳纶的改性改善了纤维表面与复合材料间的界面粘接,力学性能显示多巴胺、环氧对芳纶纤维的处理使复合材料的力学性能提高,几乎都提高了20%以上。橡胶加工流变性能分析表明不同的改性都增大了复合材料的储能模量和损耗模量,从而改善了纤维与橡胶基体的界面粘合。     

纤维铝合金层板的研究进展

纤维铝合金层板是由铝合金和纤维增强复合材料组成的一种混杂结构材料,是一种新型的航空结构材料,广泛应用于飞机较为关键的疲劳结构件上.主要介绍了ARALL和GLARE两种纤维铝合金层板的疲劳性能、拉伸性能、抗损伤性能的研究现状,并进一步提出了今后的研究方向和工作重点.     

国外复合材料新产品简介

1987年5月,在法国拉·波利(LaBaul-e)举行的第八届欧洲SAMPE展览会上,西欧和美国廿多家公司展出了近年来在宇航等方面开发应用的复合材料新产品,现按公司顺序简介于下。英国宇航公司(BAE)开始生产空中客车A320上用的碳纤维复合材料阻流片。该公司为制造A320襟翼导轨整流罩采用3×2×5英尺的碳/环氧复合材料改型模具,而生产     

新型结构材料ARALL

ARALL是一种由铝合金(含铝锂合金)薄板与纤维(通常的芳纶纤维)预浸料交替铺层经加温加压的层板材料,具有耐温、比强度高、疲劳性能和损伤容限好、耐环境作用、抗雷击、阻尼性能和成形加工性好等特点,是航空航天用新型结构材料。目前,荷兰、美国、德国等已在航空器上逐步推广应用,获得显著的技术效果和经济效益。为跟踪世界高科技发展,以满足我国航空航天事业发展的需要,北京航空材料研究所与有关单位协作开展同类结构层板材料的研制工作,并得到国家自然科学基金资助,现已取得可喜的阶段成果。该所为配合研制工作,由课题组与有关设计所共同翻译出版了《新型结构材料ARALL译文集(一)》,介绍了该材料的组成、制造、性     

航空铝合金及其材料加工

为了满足飞机不同部位对结构材料服役性能的苛刻要求,面对被复合材料等其他结构材料替代的激烈竞争局面,铝合金材料不断发展新的合金及其材料的加工技术,设法提高其综合性能及其均匀性,发展大规格材料及材料/构件一体化加工原理与技术.简介了飞机的发展对铝合金高综合性能及大规格材料的要求,阐述了航空铝合金材料由单一高静强度向高强高韧耐蚀抗疲劳高综合性能以及向大型规格发展的状况,概述了适应飞机发展的高性能铝合金材料的成分、组织与性能关系的相应调控原理与技术,并对高强铝合金厚板加工的一些创新技术关键进行了简要介绍、分析与讨论.     

芳纶纤维复合材料界面粘结性能研究

为了改善芳纶纤维复合材料的界面粘结性能,从自制树脂基体入手,针对芳纶纤维的结构特点,合成了一种新型树脂(AFR)作为基体,制备了芳纶/AFR复合材料.通过宏观力学、微观力学以及接触角测试等方法研究了AFR树脂与芳纶纤维之间的界面粘结性能.结果表明:AFR树脂对芳纶纤维的浸润性好,单丝拔出强度高,复合材料的横向拉伸强度及层间剪切强度高,这说明芳纶纤维与AFR树脂之间具有良好的界面粘结性能.     

泰和新材芳纶纸被指定用于某型军用直升机

正近日,填补国内空白型号的某军用中型通用直升机成功进行了首飞,泰和新材和烟台民士达联合推出的间位芳纶纸成为其蜂窝结构唯一设计指定用材,对公司军用市场拓展意义重大。据悉,该机型在新材料应用上创新性地使用了国内先进材料与技术,特别是世界航空领域首选的减重材料———芳纶蜂窝结构复合材料的应用,大大提升了其装载能力。该机型采用的制作芳纶蜂窝用的间位芳纶纸基材料,由泰和新材和     

超临界二氧化碳协助改性芳纶纤维的表面性能

本文用超临界二氧化碳流体做反应介质,利用其超强的扩散性及溶解渗透性,将甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)带到芳纶纤维表面进行渗透并发生接枝、扩链反应,通过红外光谱、扫描电镜、x-射线光电子能谱方法、AFM等测试了纤维的表面形貌变化及元素、基团变化,并用VARI成型技术制成复合材料,测试了改性芳纶布与环氧基体的力学性能和界面性能。结果表明:经改性的纤维表面变得粗糙,极性基团增加,复合材料界面剪切强力明显增加,改性复合材料力学性能及界面得到改善,纤维更适合用作复合增强材料。     

芳纶短纤维增强EPDM弹性体及其烧蚀性能的研究

一、前言 目前常用的烧蚀材料是树脂基复合材料及无机纤维增强的弹性体材料。用新型的、具有优异性能的合成纤维增强弹性体可制成具有特殊功能的复合材料,国外在80年代中期已开始研究。用芳纶增强弹性体作为烧蚀材料,可充分发挥芳纶纤维的高强度、耐高温及其它性能,有很好的前景。如杜邦公司的一项专利,其采用Kevlar浆粕增强EPDM弹性体,主要技术路线是用CR的甲苯溶液对芳纶浆粕进行预处理(称为溶剂型体系),再与EPDM混炼。对比实验表明,Kevlar浆粕对复合材料的力学性能有很大提高,文献中提及该产品有很好的烧蚀速率,但未给出具体指标。 本研究采用芳纶短切纤维和与溶剂体系不同的树脂体系,进行芳纶-树脂-弹性体复合材料的工艺、性能和结构的研究。其中树脂选用利于粘合并能形成良好碳层的复合树脂。 二、实验过程     

转向先进复合材料的飞机制造商

在运输机上使用先进复合材料,麦克唐纳道格拉斯飞机公司又向前迈出了新的步伐,它表示对DC-9的机翼使用复合材料感兴趣。有三个主要的飞机制造公司就关于在运输机上使用复合材料已经进行了研究。包括麦克唐纳道格拉斯公司的DC-9Super80飞机的Kevlar复合材料的机舱和石墨/环氧方向舵操纵板;洛克希德公司的L-1011飞机的复合材料补助翼和L-1011-500飞机的某些次要受力结构件;波音公司的波音767     

碳纳米纤维纸-玻纤/环氧复合材料对风力发电叶片的影响

针对风力发电叶片在多风沙环境下的固体粒子冲蚀磨损行为, 研究了风力发电叶片专用环氧树脂(EPIKOTE^TM RIM 135、EPIKURE^TM RIM H 137)、传统玻纤增强环氧复合材料和新型碳纳米纤维纸-玻纤/环氧复合材料的固体粒子冲蚀磨损行为, 并测试了不同材料的玻璃化转变温度, 进而对比分析了其对冲蚀磨损的影响; 针对风力发电叶片在寒冷环境下表面容易结冰的现象, 研究了上述三种材料表面的疏水性能, 并测试了它们对水的接触角大小。结果表明: 碳纳米纤维纸-玻纤/环氧复合材料具有良好的界面结合, 且碳纳米纤维纸的引入提高了碳纳米纤维纸-玻纤/环氧复合材料的玻璃化转变温度(从55 ℃提高到63 ℃), 从而改善了其耐固体粒子冲蚀磨损性能; 同时, 碳纳米纤维纸的加入改善了碳纳米纤维纸-玻纤/环氧复合材料的表面疏水性能(接触角从104°提高到131°)。     

高超音速飞行器用的功能梯度材料

日本国家宇航实验室研究了一种新型功能梯度材料(FGM)。它是由两种以上不同性能的材料混杂构成。材料的一面由高强度金属材料组成;另一面则由耐高温的结构陶瓷组成;中间层由高强度纤维(如氧化锆、碳化硅纤维)和微球组成(如陶瓷颗粒、碳粒或玻璃微球等)。这样制成的混杂复合材料既有极好的机械强度     

MX导弹发射管重量减轻

MX导弹发射管的前部和尾部将用石墨环氧复合材料制造,从而可显著地减轻MX导弹发射管的重量。该复合材料的另一特点是无磁性。MX发射器由装运箱及与其相联的发射管组成。发射器是由马丁·马里塔宇航公司战略系统部为空军研制的,其中,装运箱是由威斯汀豪斯电气公司马林分部研制的;复合材料制的发射管是由赫格里