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淺談航空復合材料發(fā)展中的幾大難題

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-04-09  來源:中國論文網(wǎng)  瀏覽次數(shù):53
核心提示:隨著化工學科的發(fā)展,尤其是復合材料的極度擴張,各行各也都在享受著新的科學技術所給我們帶來的便利。因為復合材料具備著很多其他材料所不具備的各方面的優(yōu)勢,尤其是在一些高端產(chǎn)業(yè)之中更為明顯,這在飛機宇航行業(yè)中就最為突出,飛機航天作為最為先進、最為突出的一個行業(yè),所用到復合材料的地方更為多些。但作為新型的材料,復合材料在航空運用中不可避免的還存在著一些難以克服的問題。本文主要探討了復合材料在航空中的應用的現(xiàn)狀,并指出了在航空復合材料發(fā)展中遇到的的幾個難題,提出了自己的見解。

      隨著科學技術的發(fā)展,我們的生產(chǎn)生活正發(fā)生著天翻地覆的變化,各行各業(yè)都在迅猛的發(fā)展著,也都在享受著科學技術所帶來的好處。在這其中,復合材料的出現(xiàn)絕對給我們的生產(chǎn)生活帶來了極大的便利,因為復合材料是比較多的,會出現(xiàn)各種各樣的復合材料,所以它的應用范圍也就比較廣泛。僅僅在航空運輸中就應用的比較多,但因為復合材料在航空中的應用也僅僅是幾十年的事,因此必然還存在著很多不成熟的地方,也就是說還存在著很多的難點等著我們去克服。
  1、復合材料在航空中的應用的現(xiàn)狀
  復合材料在航空中的應用也是近幾十年的事,但它的發(fā)展可以說并不是很慢,自從各種復合材料被發(fā)現(xiàn)以來,人們便發(fā)現(xiàn)了它所存在的各種優(yōu)勢,因此把它運用到飛機行業(yè)也就勢在必行,尤其是在各種不同性質的復合材料出現(xiàn)以后,如何靈活的應用各種復合材料到飛機的各個部分使其為整體的飛機服務便成為了設計師們研究的重點所在。
  復合材料應用于航空之中主要經(jīng)過了四個階段,這四個階段中復合材料在飛機等航空運輸機上的運用都是由承受力較小并且作用也不是很大的部分逐漸變得極為重要并且承受力也逐步增大,直到現(xiàn)在的差不多能占到飛機整體的一半以上,可見現(xiàn)在復合材料的應用是多么的廣泛。作為評價飛機先進性和安全性、舒適性的重要指標,復合材料的應用正在逐步得到越來越多的重視,這也比將在今后的復合材料的應用中得到體現(xiàn)。
  2、航空復合材料在制作工藝上的難點
  我們都知道復合材料就是把兩種或者兩種以上的不同材料的物質經(jīng)過某種方法的融合變?yōu)橐环N物質的過程,這些方法有物理的也有化學的,也有兩者都有的,但不論怎樣我們都可以看出這些復合材料在制作工藝上肯定是極其復雜的,而作為要求更為嚴格的航空復合材料其工藝肯定更為復雜,這也就說明航空復合材料的制造工藝必將成為我們需要克服的難點。
  就目前我國的復合材料生產(chǎn)工藝來看,主要需要克服的問題有五個方面:第一點是如何控制好復合材料中的膠含量,我們都知道在纖維復合材料中膠的含量是極為重要的,它的添加量要得到極大的控制才能確保復合材料的可用性和適宜性;第二點就是如何做好固化監(jiān)控,許多復合材料都是要經(jīng)過加熱融合之后再固化而形成的,這時,什么時候進行固化的開始就很重要了,也就是說固化在其中的作用是極其顯著的,值得我們去探索;第三點是要對典型結構工藝形式的研究,現(xiàn)在進行復合材料加工時存在著各種各樣的典型結構工藝形式,各自都有各自的優(yōu)點和缺點,但都沒有的到過通一,怎樣研發(fā)一種最成熟的復合材料制作的結構工藝便成為亟待解決的問題;第四點就是如何提高機械化和自動化的問題,隨著機械化自動化生產(chǎn)設備的出現(xiàn),航空復合材料的加工制造便有了一條新的出路,但是機械化自動化的發(fā)展和推廣并不是很成熟,這也就成了我們需要解決的一大問題;最后一點就是裝配的問題了,因為航空復合材料加工制造出來之后必然要被安裝到飛機上才能夠正常使用,才算是整個過程的結束,但在安裝調試過程中還存在著很多沒有得到解決的問題,也是一大難點。
  3、各種復合材料的搭配問題
  復合材料的種類是多種多樣的,光從材料性質上分就有玻璃纖維樹脂復合材料、碳纖維樹脂復合材料等纖維樹脂復合材料,各種金屬混搭復合材料,陶瓷基復合材料和夾層結構復合材料等。這些眾多的復合材料對于航空行業(yè)來說都是必須的,因此如何把這些所有的復合材料都有條不紊的安裝到飛機上,便成為了一大難點,也是我們急需要解決的問題。目前就是因為很多復合材料的不能共同存在于飛機上也就造成了有些復合材料的不能應用,使得一些復合材料的優(yōu)勢得不到體現(xiàn),成為一大缺憾,如果這些復合材料能夠完美的整合到飛機上,使得所有的航空復合材料都能夠得到有效地發(fā)揮,這樣將會產(chǎn)生極大的優(yōu)勢,因此解決好這一問題就顯得極為重要。
  4、航空復合材料的防雷擊難題
  在飛機事故中,因為雷擊而造成的飛機失事是比較多的,因此現(xiàn)在在進行飛機設計時人們已經(jīng)考慮到了飛機防雷擊設計,其中最重要也是最有成效的便是復合材料的利用。復合材料大部分都具有強烈的弱導電性,因此飛機設計師們就是看中了這一點這才廣泛的在飛機的表面采用了各種復合材料來避免飛機受到雷擊。但這時又會產(chǎn)生另外一個問題,就是正是由于這種弱導電性使得雷擊后會在復合材料上存在著大量的電荷,一旦這些電荷通過一些接縫和一些飛機上的危險部位連接起來,比如飛機油箱就會釀成更大的危險,導致更大的安全隱患。這也不是我們想要的,因此也需要飛機設計師們進行克服性的操作設計。
  結語
  綜上所述,航空復合材料在使用中具有極大的便利性,但也面臨著許多重大的難點等著我們去克服,值得我們在日后的研究與實踐中進行探討。
 
關鍵詞: 復合材料 航空
 
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