(可用)航空预浸料_热压罐工艺复合材料技术应用概况

《(可用)航空预浸料_热压罐工艺复合材料技术应用概况》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、专稿FEATURE航空预浸料-热压罐工艺复合材料技术应用概况ApplicationStatusofPrepreg-AutoclaveCompositesTechnologyinAviation中航工业北京航空制造工程研究所梁宪珠孙占红张铖刘天舒虽然近年来各种各样的低成本制造技术层出不穷，也在航空飞行器复合材料结构制造当中得到较大的应用，但预浸料-热压罐工艺仍以其优异的产品质量占据着重要的地位。且随着自动化、数字化水平的不断提高及相关技术的不断完善，其一直让人诟病的成本高、周期长的缺点也逐渐得到了

2、改善，并被相关领域的人们所接受。来航空领域的重要地位，它在飞机方面，呈现出以预浸料-热压罐工艺上的用量和应用部位也已经成为衡为主，积极开发液体成型工艺及其他量飞机结构先进性的重要标志之一低成本成型工艺的态势，对复合材料[1]。如目前代表世界最先进战机的美构件的制造综合考虑性能/成本因梁宪珠国F-22和F-35，其复合材料占飞机素；在结构方面，随着全复合材料飞毕业于北京航空航天大学飞行器[4]结构重量达到了26%（F-22机身、机设计理念的广泛认知，复合材料设计专业，研究员，毕业至今一直从事机翼、

3、襟翼、垂尾、副翼、口盖、起落架已逐渐在主承力结构上站稳了脚跟，飞行器复合材料制造技术研究工作，舱门；F-35机身、机翼、进气道、操纵而且，为了进一步将复合材料的优点主持完成了多个型号的尾翼、机翼和机身复合材料结构的制造技术攻关项面、副翼、垂尾），欧洲EF-2000战机充分发挥，飞机结构设计越来越趋向目和预研课题。荣获集团科技进步奖更是达到了35%~40%（机翼、垂尾、于整体化和大型化。一等奖3项、二等奖2项、三等奖2项，[2]方向舵）；民机领域的两大巨头波复合材料在主承力结构上的应国防科技进步奖

4、二等奖1项、三等奖音和空客，在其最新型的大型客机波用技术是体现航空复合材料水平及1项。音787、A350XWB机型中，大幅使用应用程度的重要标志。目前复合材[3]复合材料，分别达到50%和52%,料主承力构件仍是以预浸料-热压先进复合材料自问世以来，由于在机身主承力结构中，除一些特殊需罐工艺为主。基于此，本文旨在介绍其轻质、高强、耐疲劳、耐腐蚀等诸要外，基本上实现了全复合材料化。目前与航空预浸料-热压罐工艺相多优势，一直在航空材料领域得到重从当前新机型的复合材料应用关的复合材料技术。视。随着近几

5、十年来的发展，尤其是来看，航空复合材料具备以下几个方最近10年在大型飞机上井喷式的应面的特点：在材料方面，飞机主承力主承力结构用预浸料用，先进复合材料已经证明了其在未结构应用高韧性复合材料；在工艺1高性能复合材料体系26航空制造技术·2011年第20期专稿FEATURE“设计是主导，材料是基础，工艺击后压缩强度（CAI）作为复合材料阶段，目前已在韧性复合材料体系上[5]是关键”。复合材料的制造技术与结构应用性能的评价指标。据此波取得一定的成果。国内外部分复合材料的发展息息相关。航空预浸料-音公司

6、进一步提出改进通用碳纤维材料性能如表2、表3所示。热压罐工艺高性能复合材料到目前性能，要求碳纤维拉伸弹性模量提高2预浸料工艺性已经历了3个阶段。30%、拉伸强度提高50%，同时，开发随着预浸料-热压罐工艺在航第一阶段的复合材料采用通用高抗分层能力的韧性树脂基体，以空主承力复合材料结构上的应用，T300级碳纤维和未增韧热固性树将复合材料结构设计许用应变提高结构设计逐渐趋于大型化和整体化，脂，具有明显的脆性材料特征，主要到0.6%~0.8%。1985年NASA发布其目的是为了更好地发挥复合材料用于飞

7、机承力较小的结构件。第二RP1142碳纤维/热固性韧性树脂复的优势、降低成本和减轻重量。但由阶段的复合材料其韧性有了较大改合材料标准规范。1989年中模/高此也带来了相关构件制造上的困难。善，应用范围扩大到垂尾、方向舵和强碳纤维T800达到波音公司碳纤维如过去热固性预浸料的固化过程需平尾等部件。第三阶段的复合材料材料标准BMS9-17要求，并与同期要吸胶，在预浸料升到一定温度并保为高韧性复合材料，其应用扩大到机研发的180℃固化高韧性环氧树脂持一段时间后才能对其施加压力，以翼、机身等主承力结构。

8、为了将复合构成的复合材料(如T800H/3900-2)保证制件的质量。随着复合材料构材料应用于飞机主承力结构，波音公达到波音公司材料标准BMS8-276件大型化和整体化程度的不断提升，[6]司首先提出了高韧性复合材料预浸要求。国外部分飞机主要复合材其在热压罐内固化过程中的温度场料标准BMS8-276，概述了主承力结料结构设计选材见表1。国内复合分布也变得越来越不均匀，如还采用构复合材料性能目标，并提出采用冲材料体系的发展也同样经历相应的传统的保温再加压的固化工艺，则难以保证预浸料加压带的要求，从