纤维增强热塑性复合材料在航空航天领域发展迅猛,为有限和批量生产航天航空结构件提供了灵活和高性价比的过程,如制备整流罩、支架、弹道套、底座电子板、地面材料、电网鳍、翅膀、天线、发动机进气口和装载门行等。纤维增强热塑性复合材料可沿特定方向调控纤维;纤维与树脂的混合体能在空腔中流动,可制备复杂形状的零件且保持优异性能;制作过程中可整合电磁屏蔽材料,插入、集成和封装组件作为原料溶液的一部分。
纤维增强的复合材料有三种短纤维、长纤维和连续纤维增强复合材料(CFRTP)
连续纤维增强热塑性复合材料是以连续纤维作为增强材料,以热塑性树脂为基体。
连续的纤维在承力方面与短纤维和长纤维有更好一致性,其复合材料具有优异的力学性能,轻质,耐腐蚀,可回收,是一种能有效替代钢材的材料。
连续纤维增强热塑性复合材料(CFRTP)是以连续纤维作为增强材料,以热塑性树脂为基体,在特定设备上以一定加工工艺制得,纤维排列长度与成品大小相同的材料。
在纤维增强复合材料中,复合材料的性能随着增强纤维的长度的增加而提升。但纤维长度超过临界长度后,复合材料发生破坏,通过纤维的断裂、与基体的脱粘、从基体中拔出等过程消耗更多能量;纤维长度与制品尺寸相同,连续纤维增强复合材料受载荷时有较高承载力。
连续纤维增强热塑性复合材料CFRTP的加工工艺越来越成熟,成本降低,以其特点在商用航空工业领域得到应用。空客公司和波音公司等航空制造企业成立了研究机构进行技术研发,我国商用客机在该领域的研究尚属空白。商用客机上常用的热塑性复合材料主要以聚醒酸酮(PEEK)、聚酵酰亚胺(PEI)等为基体。目前市场上高端特种工,程塑造及其增强纤维基本被国外公司占据,国际商用航空制造领域对其需求增大,推动国内热塑复合材料的发展。
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