复合材料汽车

按照美国联邦燃料节约标准,到1985年汽车耗油应是27.5英里/加仑,最终可能达到50英里/加仑。因此,为减轻汽车重量,制造商们急于采用增强塑料复合材料。例如,石墨纤维增强塑料,较之普通的材料,可节约重量达70％。福特汽车公司制造的1979型Ford LTD汽车,使用石墨纤维增强材料约600磅。多数部件由石墨纤维或其他纤维(如玻璃纤维)增强的环氧复合材料制成。实际上整个车身、框架和车底架(约160个部件)均用石墨纤维增强复合材料制成。这种汽车比现在生产的LTD型车(3750磅)轻1250磅。它可用一台2.3升、4缸发动机驱动。实验数据表     

耐320℃的超高功能树脂

三井石油化学工业公司开发了耐高温(320℃)弯曲强度高的超级工程塑料MCX-A。这是一种热塑性特种芳香族聚酰胺树脂,可用作难以使用塑料并且必须进行焊接的汽车发动机旋转部件和电子部件。该公司已在其岩国大竹工厂的中试车间(生产能力为100t/a)进行试生产。计划从明年起开始在日本、欧洲和美国销售产品,目前正加紧建设3000t/a的工业装置。超级工程塑料的价格为2000～20000日元/kg,而MCX-A的价格为1500日元/kg。 MCX-A是以热塑性芳香族聚酰胺为基础树脂用玻璃纤维增强的复合材料,采用了     

先进复合材料在波音767飞机和三叉戟I导弹上的应用

石墨纤维、Kevlar 49和玻璃超细纤维作为过滤和结构材料,正日益广泛用于各工业部门。先进复合材料是由在环氧树脂中加入石墨纤维或Kevlar纤维构成,这两种纤维的刚度都比玻璃纤维大得多。先进复合材料往往可制造比普通材料(如铝、钢和玻璃纤维)重量轻、强度大的结构材料。复合材料提高波音767的效率波音767是采用相当数量先进复合材料结构部件的第一架商业喷气飞机。先进复合材料比通用的铝或玻璃纤维的重量轻、强度大。由于平均每个部件的重量减轻了25％(在某些情况下,部件重量可减轻近35％),因此燃料消耗少。     

美国航空复合材料简介

美国航空复合材料系指现已用于飞机结构上的各种高性能碳纤维、硼纤维和芳(族聚)酰胺纤维复合材料。这类先进复合材料已成为美国现代飞机的重要结构用材,目前已普遍用于战斗机的尾翼部件。现在,美国一些飞机公司正在研制军用机与直升机复合材料机身部件。 一、美国航空复合材材的应用与发展 美国开发应用航空复合材料迄今已有30年历史。1953年,美国最初将玻璃纤维增强塑料用于AT-6攻击机的机翼翼板,以后用在飞机的雷达天线罩、机翼整流片与直升机旋翼桨叶     

英国Rolls—Royce公司预测金属基复合材料在先进的航空发动机上的应用趋势

英国Rolls—Royce公司认为,传统的航空发动机材料已几乎达到了它的使用极限,需要发展新型的涡轮发动机材料,据该公司预测,在未来的航空发动机上使用的金属基复合材料将有大幅度上升的趋势(见图)。     

连续纤维增强钛基复合材料的超塑性变形

连续SiC纤维增强钛基复合材料(TMCs)可作为未来航空结构用材,因其高比强度、比刚度可保持至高温下,现已开发出一些TMC模型件,如叶片、盘、环、致动棒、起落架等.但因预成型及压实后的精加工成本高昂、循环载荷下复合材料的损伤容限有限,还未能实际应用.由6家公司和美国国防部组成了钛基复合材料涡轮发动机部件联合体,其目的是为TMCs在大型涡轮发动机上寻找用途,并使其制造成本降低.降低成本的可行性途径之一是采用超塑性成型技术制备金属基复合材料部件.但这方面的报道较少,可见的塑性成型的方法只有蠕变锻造、断裂成型等,但却未提及成型时的变形特性和空隙现象.     

航空发动机高压转子动平衡工艺技术研究

航空发动机转子是航空发动机的重要部件,航空发动机转子动平衡工作是转子装配工艺中的重要工艺过程,航空发动机的高压压气机和高压涡轮转子的动平衡工作是保证发动机稳定工作的基础,本文针对转子部件的动平衡工艺为研究方向,具体研究了航空发动机的高压转子的平衡工艺技术,用高压转子组合平衡降低发动机振动有着至关重要意义。     

陶瓷基复合材料激光加工工艺研究获进展

正航空、航天发动机的推重比与其热端部件的工作温度密切相关。长期以来,工程界致力于发展高温合金以提高工作温度。发动机的核心热端部件主要包括燃烧室、涡轮和加力燃烧室。下一代航空发动机的推重比大于12,要求提高热端部件的工作温度到接近2000K。这要求更新设计,使用陶瓷基复合材料(CMC)、单晶叶片等新材料和     

高推重比航空发动机用新型高温钛合金研究进展

综述了我国航空发动机用高温钛合金材料体系的发展状况。针对未来高推重比航空发动机对新型轻质耐高温结构材料的需求,重点介绍了TiAl合金和SiC纤维增强钛基复合材料2种关键的新型高温钛合金国外研究进展和应用情况。目前我国航空发动机主要应用的是α+β型钛合金,工作温度均在500℃以下,在更高温度使用的近α型钛合金(如600℃高温钛合金)尚处于研发阶段。国外对TiAl合金的研究已近20年,在航空发动机领域已公开报导了10多种TiAl零部件,并且完成了地面装机试验,试验结果非常理想。SiCf/Ti复合材料在航空发动机上的典型应用是叶环类和轴类零件,美、英等国均研制出了多个零部件,并进行了发动机考核试验。TiAl和SiCf/Ti复合材料将是新一代高推重比航空发动机用的2种关键结构材料。     

玻璃纤维含量对竹粉/高密度聚乙烯复合材料性能的影响

为利用玻璃纤维提高木塑复合材料的综合性能,探讨玻璃纤维含量对竹粉/高密度聚乙烯(HDPE)复合材料性能的影响规律,首先,采用A-171硅烷偶联剂对竹粉表面进行了改性,并加入了一定量的玻璃纤维;然后,采用热压成型工艺制备了玻璃纤维-竹粉/HDPE复合材料;最后,考察了玻璃纤维含量对复合材料力学性能、热学性能及摩擦学性能的影响,并利用SEM观察材料的断面和磨损表面形貌。结果表明:当玻璃纤维含量为3wt%时,能显著提高竹粉/HDPE复合材料的拉伸强度和弯曲强度,与未添加玻璃纤维的复合材料相比,添加玻璃纤维后复合材料的拉伸强度和弯曲强度分别提高了19.41%和23.54%;在30~60℃温度范围内,复合材料长度-宽度方向上的线膨胀系数随着玻璃纤维含量的增加而明显减小,而同一复合材料的线膨胀系数随温度的升高而逐步增大;在氮气气氛下,随玻璃纤维含量的增加,竹粉/HDPE复合材料的摩擦系数先逐渐增大,而后基本保持不变,磨损率逐渐减小。所得结论显示玻璃纤维含量为3wt%~7wt%的木塑产品适用于建筑横梁(如凉亭或桥梁等),而玻璃纤维含量为7wt%~10wt%的木塑产品适用于高人流量场所(如公园或休闲绿道等)的地面铺装。      

复合材料制造发动机零部件

一、复合材料在飞机发动机中的应用由于复合材料重量轻、性能可靠,因此它已开始成为制造民航喷气客机和其他机种的动力装置优先选用的材料。早在20年前就已开始尝试在发动机中采用复合材料。现在复合材料在大型燃气涡轮发动机方面的市场已占有引人注目的地位。美国两家大喷气发动机制造厂商:通用电气-飞机发动机事业集团公司(GE-AEBG)和普拉特—惠特尼公司,以及其他的一些较     

金属与粉末冶金

<正>金属基复合材料为电动机转子减重铝基复合材料(AMCs)可以显著提高电动机效率和性能。该项目由AMC专家艾凡特(Alvant)公司领导,与GE航空集团、YASA电机和英国国家复合材料中心合作,在轴向磁通电机上实现了40%的转子质量减轻,同时提高了转子的功率惯性比。此外,减少了装配线部件的数量,节省了装配时间。随着电动化的增加,车辆制造商正在寻求优化电动机效率的路线图,例如通过提高作为扭矩和速度的函数的效率,最终确定车辆的能量消耗。该行业面临着确定提高效率和性能的方法的挑战,同时简化制造和总体成本。     

宁波材料所在碳化硅复合材料绿色低成本技术研发方面取得进展

正先驱体转化碳化硅陶瓷基复合材料(CMCs)主要应用于制备具有耐高温、抗氧化、耐磨性好、热膨胀率小、导电导热性好、硬度高和耐腐蚀等优异性能的,并可近净尺寸成型的高性能陶瓷材料和纤维增强陶瓷基复合材料;目前已被广泛应用于高端科技与国防军事领域,如空间遥感成像光学系统轻量化支撑结构件、航空航天发动机热端部件、可重复     

高性能连续碳纤维增强碳化硅复合材料的制备及其高温力学性能的研究

连续碳纤维增强碳化硅(Cf/SiC)复合材料以其耐高温、高强度、低密度等特性已成为新一代航空发动机高温部件的首选材料。采用聚合物浸渍裂解法(PIP)成功制备出适用于航空发动机高温部件的Cf/SiC复合材料,其密度为1.83g/cm3。在发动机典型工作温度1200℃条件下,通过本工艺制备Cf/SiC材料的弯曲强度高达712MPa,略高于材料的室温弯曲强度(641MPa)。这一现象可能由碳纤维在冷却过程中产生的残余应力引起。此外,在温度为1200℃、加载压力120MPa的条件下,材料的稳态高温蠕变速率为2.08×10-3%/h,基体开裂和界面滑动可能是材料宏观变形的主要原因。     

用曲柄压力机精锻钛合金叶片

一、概 况 近二十年来,各种金属材料的热精密模锻技术在成形飞机发动机零件方面得到了广泛的应用,其中铝合金、不锈钢、钛合金和耐热合金叶片的精密模锻尤为显著。英、美等国相继采用精密模锻新技术制成压气机叶片和涡轮叶片,并成功地用于Spey、Olympus、RB211、J79、CF6等发动机。美国TRW公司已经锻出长724毫米、叶身型面为无加工余量的Ti-6A_1     

宁波材料所在推进碳化硅复合材料绿色低成本技术研发方面取得进展

正先驱体转化碳化硅陶瓷基复合材料(CMCs)主要应用于制备具有耐高温、抗氧化、耐磨性好、热膨胀率小、导电导热性好、硬度高和耐腐蚀等优异性能的,并可近净尺寸成型的高性能陶瓷材料和纤维增强陶瓷基复合材料;目前已被广泛应用于高端科技与国防军事领域,如空间遥感成像光学系统轻量化支撑结构件、航空航天发动机热端部件、可重复使用的航天运载器热防护材料、高超音速运输推进系统等。     

汽车用弹性体的选择

在现代汽车中使用的弹性体部件有数百种。其中多数部件已使用很久,如风挡刮水器的刮条。有些部件的使用时间还不太长,因为它们必须具有耐高温、耐燃油、耐天候和其他特殊的功能性。如汽车发动机室内的持续操作温度在280～300°F之间。目前汽车中使用的汽油醇(gasohol)有多种,如乙醇/无铅汽油混合物(美国),含15％甲醇的M-15(西德),100％乙醇(巴西),或者是纯无铅汽油。这些燃油的溶解参数不同,对弹性体多少都有腐蚀作用,如M-15对氟弹性体尚有腐蚀性。因此,摆在     

芳纶纤维已进入航空发动机领域

“Kevlar”对位芳纶纤维正在为新型客机用发动机的减重和提高安全性等方面做出贡献。使用这种纤维可比原设计大幅度减轻重量,防止叶片破碎并降低耗油量。混合增强纤维(芳纶纤维、碳纤维和玻璃纤维)的使用,使世界上最大的复合材料飞机螺旋桨比传统的金属设计轻50％,例如法国Ratier—Figeac螺旋桨制造厂已将双发运输机上     

建筑用聚酯玻纤复合材料的制备与性能分析

选择不饱和聚酯树脂为基体材料，以玻璃纤维为增强相，采用模压成型工艺制备了不同玻璃纤维掺杂量(0,5%,10%,15%和20%(质量分数))的聚酯玻纤复合材料，分析了玻璃纤维含量对复合材料的微观形貌、热稳定性、拉伸性能和弯曲性能的影响。结果表明，聚酯玻纤复合材料中玻璃纤维和不饱和聚酯主要以物理作用为主，适量的玻璃纤维掺杂后能与聚酯基材紧密结合，分布具有方向性。随着玻璃纤维掺杂量的增大，聚酯玻纤复合材料的分解温度先增大后减小，且耐热性能提高，当玻璃纤维的掺杂量为15%(质量分数)时，复合材料的T_50%达到最大值368.47℃。力学性能测试表明，随玻璃纤维掺杂量的增大，复合材料的拉伸强度和冲击强度先增大后减小，断裂延伸率和弯曲强度持续降低，当玻璃纤维的掺杂量为15%(质量分数)时，复合材料的力学性能最优，拉伸强度最大为26.1 MPa,断裂延伸率为2.6%,冲击强度达到最大值8.1 MPa,弯曲强度为30.5 MPa。     

碳纤维需要扩大用户

碳纤维增强塑料现在主要用作高级运动器材和飞机部件。碳纤维工业要发展,就必须寻找大量使用塑料的用户,如汽车工业。如果汽车工业不能大量使用碳纤维,美国的碳纤维年产量就不会超过500万磅。去年,美国碳纤维的产量约150万磅,而玻璃纤维的产量却为60,000万磅。去年生产的碳纤维中,90％以上是以增强复合材料的形式销售给体育器材和宇航工业的。例如,赫格里斯公司已为MX导弹制造发射装运箱签订了合同。这项工程,到1987年将需要碳纤维300万磅。