热塑性复合材料是指以热塑性树脂为基体,以各种纤维如玻璃纤维(简称玻纤)、碳纤维和芳烃纤维等为增强材料,两者共混后制成的复合材料。热塑性复合材料根据树脂基体及复合后的性能,可分为高性能复合材料、通用型复合材料等。高性能复合材料是以优良纤维增强的高性能热塑性树脂(如碳纤维、芳纶纤维等),其比强度和比模量较高,并且可在200℃以上的环境中长期使用;通用型复合材料是以玻纤及其制品增强的通用型热塑性树脂[如PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)等]。根据增强材料在复合材料中的形状,可分为短纤维增强热塑性复合材料、连续纤维增强热塑性复合材料等。短纤维增强热塑性复合材料的纤维(长0.2~0.7 mm),以均匀无定向方式分布在树脂基体中[w(纤维)=30%(相对于复合材料总质量而言),各向同性;连续纤维增强热塑性复合材料是连续纤维毡或布,按铺层方向分布,属非均质材料。通常,连续纤维增强热塑性复合材料的力学性能优于短纤维增强复合材料。
热塑性复合材料在民机应用中的优势热塑性复合材料具有刚度高、加工成本低以及可重新加工等优点,同时兼具良好的阻燃、低烟和无毒性能,并且其固化周期短、形成过程是非热压罐工艺,而这些固有属性恰恰是热固性复合材料所不具备的,故热塑性复合材料可成为轻质、低成本的航空结构用理想材料”
热塑性复合材料耐高低温性能优异,在较大的温差下,构件能保持基本尺寸不变;通过合理的设计,还可提供其他传统材料无法实现的优异特性(如良好的抗疲劳性、抗振性、耐腐性、耐久性、吸波性和透波性等),故其具有良好的发展潜力和空间。与传统铝合金及热固性复合材料相比,热塑性复合材料可明显减少使用维护费用、降低寿命周期成本,特别是当飞机进人老龄化阶段后差别更为明显图。
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