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《碳_碳復(fù)合材料研究的現(xiàn)狀和進展_一_.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、綜述·碳’一碳復(fù)合材料研究的現(xiàn)狀和進展韓杰才赫曉東杜善義哈爾濱工業(yè)大學(xué)復(fù)合材料所哈爾濱!?#。。?文摘本文綜述了碳碳復(fù)合材料的加工工藝、力學(xué)性能與軍事應(yīng)用,包括碳碳復(fù)合材料織物結(jié)構(gòu)設(shè)計與編織、致密化技術(shù)、力學(xué)性能研究、航空航天領(lǐng)域,。的應(yīng)用等內(nèi)容并展望了其發(fā)展方向,8%&?()?+(,?+.)/++??0123++??10+?4.+)5/)3?1++?163040(?)7?..40+?(0/1/+//?(+?)+)+:++,1+<1?()<+(<)++?1?1)?1/5993.00;6046026026&06025,,.)+5/)3
2、?6+1?050+?(0/1(++?10=<+3++??10+?4.+)5/)3?1++?160(??..40+?(0/11>>0?+)/?.?++50+46,?+6+:+4/.3+1(.)/?.++(!??4?/./01(+6/<(〔!’,,,,,關(guān)鍵詞碳碳復(fù)合材料#??加工工藝力學(xué)性能編織致密化多向織物!Φ。前言「〕能,,?#年代以來碳纖維技術(shù)的出現(xiàn)為將Δ碳碳復(fù)合材料織物結(jié)構(gòu)石墨材料發(fā)展成為一種真正實用的結(jié)構(gòu)材99復(fù)合材料的熱性能、力學(xué)性能及料提供了條件。?#年代,在美國空軍材料實物理性能均可通過正確設(shè)計織物結(jié)構(gòu)參數(shù),,Γ、驗室%Α
3、ΒΧ支持下一種新的材料碳碳得到控制這些參數(shù)包括纖維取向纖維體‘。、、、〔〕它具有優(yōu)異的比強度復(fù)合材料試制成功積分?jǐn)?shù)排列間距織物密度纖維密實程度和比彈性模量。今天碳碳復(fù)合材料已廣泛以及纖維的種類。應(yīng)用于軍事工業(yè)和民用工業(yè)的各個領(lǐng)域。Δ>!織物結(jié)構(gòu)設(shè)計碳碳復(fù)合材料的真正實用化得益于多初期用于復(fù)合材料結(jié)構(gòu)增強的是兩向。,、、向編織技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展?#年代未期出ΗΙ碳布其特征由纖維束尺寸間距纖現(xiàn)了用于樹脂基和碳基復(fù)合材料制造的編維體積分?jǐn)?shù)、纖維密實程度以及編織圖案來,、、,,織技術(shù)并成功地完成了圓輪空心圓柱平表征緞紋織物纖維彎曲小纖維強度發(fā)揮二
4、Δ〕,,。錐體結(jié)構(gòu)的編織自此通過正確選取和系數(shù)高后來為改善其二維平面內(nèi)材料的性設(shè)計增強織物以滿足復(fù)雜結(jié)構(gòu)的需要成為能,。又發(fā)展了三向碳布織物復(fù)合材料的可可能。今天碳碳復(fù)合材料增強體可以有二設(shè)計性使得可以通過調(diào)整纖維的取向來滿、、、七、。,向三向五向向十一向等多種形式特足結(jié)構(gòu)承載要求而多維編織技術(shù)的發(fā)展又,。別是Ε#年代多維整體編織技術(shù)的出現(xiàn)使為其結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)提供了條件最簡單的多維,得極大地發(fā)揮碳碳復(fù)合材料潛力成為可結(jié)構(gòu)是三向正交增強ΦΙ結(jié)構(gòu)其纖維束本期刊登該文前半部分。力學(xué)性能研究及應(yīng)用部分將在下期刊出。宇航材料工藝!??Κ年第Κ期,,在直
5、角坐標(biāo)系的三個方向上垂直編織而成截頭圓錐體也可通過類似的方式設(shè)計首先,直纖維束可保證纖維發(fā)揮其最大結(jié)構(gòu)承載使軸向纖維取向與圓錐角相同軸向纖維束。,、、,能力在ΦΙ正交結(jié)構(gòu)中Λ7?三個方向從小端到大端逐漸變粗從而保證整個織物,、、上的纖維含Λ7?。Μ數(shù)可以不同方向上結(jié)構(gòu)纖維束間距和織物密度不變利用上述,,含Μ數(shù)相等的結(jié)構(gòu)稱為平衡結(jié)構(gòu)反之稱這些織物結(jié)構(gòu)進行設(shè)計和加工可以生產(chǎn)形巨‘〕。ΦΙ正,,為非平衡結(jié)構(gòu)對交結(jié)構(gòu)由已知狀復(fù)雜的汽輪機葉片等織物結(jié)構(gòu)的設(shè)計使纖維密度、Μ數(shù)和密實程度可計算各種結(jié)構(gòu)得該汽輪機葉片能夠滿足不同的載荷需。ΦΙ‘。的特征參數(shù)如假
6、定平衡正交結(jié)構(gòu)纖維要Ρ〕,>束為正方形截面則織物體積分?jǐn)?shù)最大可達ΔΔ多向織物的加工,Ν?Ο其余Δ?Ο為纖維束相互交接留下的多向織物結(jié)構(gòu)的加工主要有軟編、硬,,、,、間隙事實上由于纖維束不會完全成規(guī)則編軟硬混編三種包括干紗編織織物穿,,正方形纖維束也不會完全密實排列實際刺、預(yù)浸纖維桿組排,纖維纏繞以及多維整?？椢锏捏w積分?jǐn)?shù)不會超過Ν?Ο體編織等。其中軟編為最常用的一種制造,。為了獲得更加各向同性的織物結(jié)構(gòu)對99復(fù)合材料的方法ΦΙ正交結(jié)構(gòu)的編織Γ,最基本的ΦΙ正交結(jié)構(gòu)進行適當(dāng)?shù)男薷目蛇^程為ΡΔΣ空間定位讓Λ和7向纖維以互、、,五向七向和十一向增強
7、織物結(jié)?得到四向不交接的方式水平排列向最初用薄管將。ΠΙΦΙ,構(gòu)工結(jié)構(gòu)是在正交結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上沿Λ或7平面層內(nèi)相鄰纖維隔開當(dāng)完成一定二、7,Λ一7,。平面增加兩個增強方向使得其在尺寸的坯材后薄管再由纖維束替換在ΦΙ“。,、、?面內(nèi)士Κ?方向上具有新的增強效果為了正交織物結(jié)構(gòu)編織時Λ7三個方向的纖,。/Π強化ΦΙ正交結(jié)構(gòu)增強平面間材料的性能維分布和織物的精細度可變Τ?Υ&設(shè)計,,Γ?可增加對角線增強方向這樣由三個正交了一種標(biāo)準(zhǔn)ΦΙ正交織物向纖維束直徑方向和四個對角向組成了ΝΙ結(jié)構(gòu)。同樣,!>ΔΝ33,中心間距Δ>?Κ33。后來織物結(jié)構(gòu)由三個正交向和四
8、個對角面增強向可組成的,復(fù)雜化使得圓柱織機迅速發(fā)展通過控制另一種ΝΙ結(jié)構(gòu),這兩種ΝΙ結(jié)構(gòu)如果去掉環(huán)向、徑向和軸向纖維束達到連續(xù)精編,編ΦΙ紐Ν習(xí),其最
