碳纖維在航空領(lǐng)域的應(yīng)用40畢業(yè)論文41

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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2015.5.30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?；疽螅?.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)單位報(bào)

2、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)用情況。關(guān)鍵詞：

3、碳纖維；碳纖維復(fù)合材料；航空領(lǐng)域目錄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電阻特性82.2

4、.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15?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)度卻高于鋼鐵，并且具

5、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)碳纖維是含碳量高于9

6、0%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）外形有顯著的各向異性柔軟：可

7、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1500℃

8、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:表1-1碳纖維的五種分類方法原料來源聚丙烯腈基