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《碳纖維在航空領(lǐng)域的應(yīng)用(畢業(yè)論文)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、姓名專業(yè)班級論文名稱碳纖維在航空領(lǐng)域的應(yīng)用指導(dǎo)教師實(shí)習(xí)單位日期2015.5.301515畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書2012屆:2015專業(yè)(班):姓名:課題名稱、主要內(nèi)容和基本要求課題名稱:碳纖維在航空領(lǐng)域的應(yīng)用主要內(nèi)容:在的畢業(yè)實(shí)習(xí)過程中,注意了解公司基本情況特別是自己工作所涉及的內(nèi)容。對自己的工作性質(zhì)和工作意義有了初步認(rèn)識,具備一定的產(chǎn)品制備、檢測、數(shù)據(jù)分析等能力。基本要求:1.了解所接觸的一些基本知識,能查找相關(guān)資料2.掌握工作所涉及產(chǎn)品的制作工藝以及相關(guān)的檢測項(xiàng)目、檢測方法3.按要求撰寫論文。進(jìn)度安排周次工作內(nèi)容執(zhí)行情況1-4到實(shí)習(xí)單位
2、報(bào)到,參加公司、部門和班組三級培訓(xùn);熟悉工作內(nèi)容。完成5-10實(shí)習(xí),學(xué)習(xí)所涉及技術(shù)基礎(chǔ)知識和生產(chǎn)流程;記錄頂崗實(shí)習(xí)日記,并確定論文題目,收集相關(guān)資料。完成11-14掌握復(fù)相關(guān)的工藝知識;撰寫畢業(yè)論文初稿完成15-16撰寫和修改畢業(yè)論文;制作答辯PPT。完成17論文答辯。完成1515指導(dǎo)教師評語:。指導(dǎo)教師簽名:評閱教師評語。評閱教師簽名:畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)成績:答辯小組組長簽名:年月日1515碳纖維在航空領(lǐng)域的應(yīng)用摘要:本文介紹了碳纖維的分類和力學(xué)性能,并著重介紹了碳纖維復(fù)合材料的特性及成型工藝,最后闡述了碳纖維復(fù)合材料在國內(nèi)外航空領(lǐng)域應(yīng)用情
3、況。關(guān)鍵詞:碳纖維;碳纖維復(fù)合材料;航空領(lǐng)域1515目錄1碳纖維1.1碳纖維的概念11.2組成結(jié)構(gòu)11.3碳纖維的物理性能11.4五種碳纖維的分類方式21.5碳纖維的制備31.6制備技術(shù)要點(diǎn)42碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料42.1碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料種類52.1.1碳纖維增陶瓷基復(fù)合材料52.1.2碳/碳復(fù)合材料52.1.3碳纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料52.1.4碳纖維增強(qiáng)樹脂復(fù)合材料62.2碳纖維復(fù)合材料的特性62.2.1強(qiáng)度62.2.2抗拉強(qiáng)度72.2.3彎曲強(qiáng)度72.2.4抗壓強(qiáng)度72.2.5斷裂韌性72.2.6耐磨性82.2.7靈敏性82.2.8電
4、阻特性82.2.9溫敏性92.2.10界面結(jié)合強(qiáng)度92.2.11吸波性102.3碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的成型102.3.1熱縮工藝102.3.2預(yù)吸膠工藝112.3.3真空袋壓工藝成型113.碳纖維與碳纖維復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用124.結(jié)束語145.參考文獻(xiàn)14致謝151515?1.1碳纖維的概念碳纖維(carbonfiber,簡稱CF),是一種含碳量在95%以上的高強(qiáng)度、高模量纖維的新型纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機(jī)纖維沿纖維軸向方向堆砌而成,經(jīng)碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。[1]碳纖維“外柔內(nèi)剛”,質(zhì)量比金屬鋁輕,但強(qiáng)度卻
5、高于鋼鐵,并且具有耐腐蝕、高模量的特性,在國防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性,又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性,是新一代增強(qiáng)纖維。碳纖維具有許多優(yōu)良性能,碳纖維的軸向強(qiáng)度和模量高,密度低、比性能高,無蠕變,非氧化環(huán)境下耐超高溫,耐疲勞性好,比熱及導(dǎo)電性介于非金屬和金屬之間,熱膨脹系數(shù)小且具有各向異性,耐腐蝕性好,X射線透過性好。良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能、電磁屏蔽性好等。碳纖維與傳統(tǒng)的玻璃纖維相比,楊氏模量是其3倍多;它與凱夫拉纖維相比,楊氏模量是其2倍左右,在有機(jī)溶劑、酸、堿中不溶不脹,耐蝕性突出。1.2組成結(jié)構(gòu)碳纖維是含
6、碳量高于90%的無機(jī)高分子纖維。其中含碳量高于99%的稱石墨纖維。碳纖維的微觀結(jié)構(gòu)類似人造石墨是亂層石墨結(jié)構(gòu)各平行層面間的各個(gè)碳原子,排列不如石墨那樣規(guī)整,層與層之間借范德華力連接在一起[1]。其結(jié)構(gòu)如圖(1)所示:1.3碳纖維的物理性能(1)力學(xué)性能優(yōu)異:碳纖維拉伸強(qiáng)度約為2到7GPa,拉伸模量約為200到700GPa。密度約為1.5到2.0克1515每立方厘米;這使得碳纖維在所有高性能纖維中具有最高的比強(qiáng)度和比模量。同鈦、鋼、鋁等金屬材料相比,碳纖維在物理性能上具有強(qiáng)度大、模量高、密度低、線膨脹系數(shù)小等特點(diǎn)[2]。(2)外形有顯著的各向
7、異性柔軟:可加工成各種織物,又由于比重小,沿纖維軸方向表現(xiàn)出很高的強(qiáng)度,碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料,其比強(qiáng)度、比模量綜合指標(biāo),在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)材料中是最高的。碳纖維樹脂復(fù)合材料抗拉強(qiáng)度一般都在3500兆帕以上,是鋼的7到9倍,與傳統(tǒng)的玻璃纖維相比,楊氏模量(指表征在彈性限度內(nèi)物質(zhì)材料抗拉或抗壓的物理量)是玻璃纖維的3倍多。(3)碳纖維還具有極好的纖度(纖度的表示法之一是9000米長纖維的克數(shù))拉力高達(dá)300kg每微米。(4)耐高溫:在不接觸空氣和氧化劑時(shí),碳纖維能夠耐受3000度以上的高溫,具有突出的耐熱性能,與其他材料相比,碳纖維要溫度高于15
8、00℃時(shí)強(qiáng)度才開始下降,而且溫度越高,纖維強(qiáng)度越大。(5)另外碳纖維還具有良好的耐低溫性能,如在液氮溫度下也不脆化。1.4碳纖維的分類碳纖維的五種分類方法[3]如表(1-1)所示