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『盘点』盘点近期航空航天用碳纤维材料突破级事件

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本文摘要:(由ai生成)

国产大飞机C919在机身制造中采用了树脂基碳纤维材料,这一材料的使用比例达到了15%。这种材料的应用,使得在保持同等强度的前提下,飞机的重量比使用传统材料减轻了80%,并且拥有更长的疲劳寿命。得益于先进材料的大规模应用,C919的整体重量减轻了大约7%,这不仅意味着更低的油耗和成本,也意味着更少的二氧化碳排放,从而实现了更加环保节能的飞行性能。


众所周知,国产大飞机C919大飞机机身的15%采用了树脂基碳纤维材料,这是民用大型客机首次大面积使用这种材料,在同等强度下,它的重量比传统材料轻80%,疲劳寿命更长。


由于大规模采用先进材料,C919整体减重7%左右。飞机重量减轻意味着油耗更小,成本更低,还能减少二氧化碳排放,更环保节能。高性能纤维及其复合材料无可争议地成为C919成功飞翔的有力推手。    


目前,航空材料的发展趋势在技术层面可用“六化”来概括,即信息化、复合化、多功能化、高性能化、低维化、智能化,具体表现为全面推进计算辅助材料设计技术、复合材料未来尚有巨大发展空间、结构材料向多功能化发展、发动机材料向超高温结构材料发展、低维化是未来航空材料发展的必由之路、智能材料开发方兴未艾、隐身材料朝着多功能方向发展、电子信息功能材料争奇斗艳等。


本期 微 信 ,小编总结近期航空航天材料突破级事件进行盘点,以飨读者。


CR929飞机全尺寸复合材料

机身壁板工艺件试制成功

日前, CR929飞机首件全尺寸(15×6米)复合材料机身壁板工艺件试制成功,标志着CR929飞机复合材料机身攻关项目进入新的提升阶段。

为突破复合材料机身结构研制的关键技术,2014年起,以CR929飞机前机身等直段为研究对象和验证平台,中国商飞公司组织上飞院、上飞公司、北研中心,联合航空工业的复材公司、强度所等力量,组建了联合团队,启动复合材料机身攻关。


在CR929飞机全尺寸复合材料机身壁板工艺件试制工作中,攻关团队借鉴ARJ21和C919飞机复合材料研制成果,按照复合材料结构研制规律和设计、分析、制造一体化实施流程,积极稳妥推进“积木式”研发规划,开展了材料/工艺规范研发试验和结构选型、研发试验,先后确定了固化工艺、自动化铺贴、成型工艺规范,探索形成了一套合理可行的复合材料机体研制工作机制。三年多来,攻关团队完成了元件、细节件、1米级、3米级、6米级曲面壁板试验件研制和试验,验证了结构/工艺方案和设计要求,为突破全尺寸壁板研制奠定了坚实的基础。此次首件全尺寸(15×6米)复合材料机身壁板工艺件固化脱模后,无损检测显示结果良好。 来源:中国商飞网站


大陆翼龙1D无人机将首飞 

采用全复合材料

中国航空工业集团已正式发表翼龙式无人机家族新成员新型翼龙ID无人机系统,并将于今年首飞。翼龙ID为结合市场需求,采用全复合材料的高性能、中空长耐航多用途无人机。

翼龙无人机先前已推出翼龙I型、翼龙II型,加上本次发表的翼龙ID型共有三款,形成完整的产品线。翼龙系列无人机总设计师、航空工业成都所副总设计师李屹东表示,翼龙ⅠD是中国大陆第一代改良型多用途无人机,它可望在国际军品外销市场上与翼龙家族其它成员形成高低搭配,共同提升翼龙品牌的影响力。


航空工业成都所所长季晓光表示:“目前,翼龙Ⅱ无人机获得了中国大陆军品外销无人机的最大订单。未来,翼龙家族将持续推进,已规划实施更多型号家族化发展”。(中时电子报)


F-35项目达到复合材料应用里程碑


日前,全球航空航天和国防技术领先企业轨道ATK公司与洛克希德•马丁公司共同庆祝轨道ATK公司完成第5000块F-35复合材料部件并成功交付。这5000块复合材料部件,大约可满足约430架F-35战斗机的用量需求。

轨道ATK公司目前在位于犹他州克利尔菲尔德的航空航天结构分部工厂中为F-35 闪电II战斗机生产近90%的上下机翼蒙皮、发动机舱体、进气道盖板和固定蒙皮。轨道ATK公司与其合作伙伴Janicki工业公司一道,按照严格的工程要求加工零件,并及时交付,以支持保障总承包商洛克希德•马丁公司及其他国际供应商。2017年,轨道ATK公司还被授予另一份合同,为F-35生产外圆角和叶片密封件。


“这一里程碑不仅反映了我们与洛克希德•马丁公司在F-35项目上的长期合作关系,还体现了犹他州复合材料制造业的发展。”轨道ATK公司航空航天结构部副总裁兼总经理Steve Earl说。(搜狐网)


GE航空追加1.05亿美元

生产陶瓷基复合材料


日前,GE航空集团宣布,在项目奠基5年之后,将为位于北卡罗来纳州阿什维尔的陶瓷基复合材料(CMC)工厂追加1.05亿美元的投资来满足日益增长的市场需求。

目前,GE航空在北卡罗来纳州的员工超过1700人,而阿什维尔这家2014年开业的陶瓷基复合材料工厂,是该公司规模化生产航空发动机用陶瓷基复合材料部件的第一家工厂。


未来十年,受航空发动机生产率不断增长的驱动,陶瓷基复合材料的市场需求预计将增长10倍。由CFM国际公司(GE与法国赛峰以50:50比例成立的合资公司)生产的每一台LEAP发动机都配有18个陶瓷基复合材料涡轮导向器叶片,这是高压涡轮发动机里用于导流的固定部件,用来确保涡轮叶片的工作效率。 LEAP发动机的生产步伐不断加快,目前的订单量超过14270台。陶瓷基复合材料也被用于波音777X双通道客机配备的GE9X发动机的燃烧室和高压涡轮段。目前GE9X发动机订单接近700台。(中国复材展组委会)


SGL开发高模量大丝束碳纤维 拓展航空航天用碳纤维产品系列


日前,西格里(SGL)集团开发出了一款新型大丝束碳纤维产品,显著拓展了其现有的产品体系。该产品名称为Sigrafil C T50-4.8/280,其特点是具有较高的杨氏模量,特别适用于航空航天领域。

该产品因同时具有高刚度、高强度等优异力学性能,同样能够满足压力容器、驱动轴、型材和片状模塑料等产品的性能需要。


具有高杨氏模量对于目前市面上的50k(50000根单丝)大丝束碳纤维产品来讲是独一无二的。过去,只有12k、24k等规格的小丝束碳纤维能够达到4800MPa(拉伸强度)、280GPa(弹性模量)这样的高力学性能。该新型碳纤维的弹性模量介于标准模量和中等模量之间,这使得其综合力学性能是以往50k大丝束碳纤维所不具备的。基于已在汽车领域获得规模化应用的50k大丝束碳纤维,结合SGL集团在各行业的积极运作,该产品已成为集团内知识转移的成功案例。该纤维能够显著提高复合材料成型工艺的生产效率,从而进一步扩大其复合材料的应用领域。(搜狐网


汉高公司加大对航空材料的投入


为满足市场对高影响力解决方案日益需求的增长,汉高公司(Henkel AG&Co.),德国杜塞尔多夫的KGaA公司已在西班牙蒙德里塞斯德尔瓦莱斯的基地开始建造新的航空航天材料生产设施。


新建的设施将包括新建筑物和设备,用以增加生产和仓储能力,进一步满足轻量化和自动化等首要的行业发展趋势。由于靠近全球多个关键客户空中客车站点,蒙德里耶斯将成为汉高航空航天工业的欧洲中心。


此外,汉高开发出新型乐泰填料以用于航天工业的蜂窝夹层组件,相关先进材料尤其在抗微裂纹性,密度/强度比和阻燃性方面,与传统灌封胶相做出了重大改进,应用主要包括一级结构和二级结构,如机身和机翼组件以及内部面板。(中化新网)


A380客机新型座椅采用碳纤维复合材料

日本JAMCO公司向新加坡航空公司交付了A380客机用商务舱新型座椅。这种新型商务舱座椅使用了碳纤维复合材料,将零部件的组装结构改为座位与液晶显示屏以及桌台的一体化结构,可拓展座位下部的收纳空间,实现了座椅轻量化以及商务舱空间的有效利用。另外,位于商务舱中央区域的双人座椅还可以通过调整变为成双人床。(搜狐网



Daher为波音787梦幻飞机提供热塑性复合材料结构件


法国工业集团Daher日前宣布,已被选中为波音787梦幻飞机提供热塑性复合材料结构件。Daher表示,这是与波音公司签署的首份生产合同,将向波音公司交付“轻量、坚固且具有成本效益”的材料。根据Daher的多年合同,这些基本结构件的交付和与安装将于2018年开始。

Daher航空与国防业务部高级副总裁Nicolas Orance说:“Daher很高兴通过热塑性复合材料技术与波音公司建立了合作关系,这对进一步降低航空工业飞机结构件的制造成本有重大意义。”


除本身的材料特性外,热塑性复合材料不受热固复合材料的诸多生产环境的限制,如有限的贮藏寿命,必须冷藏保存,以及在制造过程中对洁净室的要求。由热塑性复合材料制成的部件还具有更好的弹性,并拥有其他材料不具备的回收利用潜能。(中塑在线)


来源:荣格塑料工业

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来源:碳纤维生产技术
疲劳复合材料燃烧隐身航空航天汽车建筑电子裂纹材料工厂试验无人机
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首次发布时间:2024-10-26
最近编辑:4小时前
碳纤维生产技术
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『收藏』核磁、红外、质谱等常见16种仪器对样品的要求

1.核磁共振波谱仪(1)送检样品纯度一般应>95% ,无铁屑、灰尘、滤纸毛等杂质。一般有机物须提供的样品量:1H谱>5mg,13C谱>15mg,对聚合物所需的样品量应适当增加。(2)本仪器配置仅能进行液体样品分析,要求样品在某种氘代溶剂中有良好的溶解性能,送样者应先选好所用溶剂。本室常备的氘代溶剂有氯仿、重水、甲醇、丙酮、DMSO、苯、邻二氯苯、乙腈、吡啶、醋酸、三氟乙酸。(3)请送样者尽量提供样品的可能结构或来源。如有特殊要求(如,检测温度、谱宽等)请于说明。2.红外光谱仪为了保护仪器和保证样品红外谱图的质量,送本仪器分析的样品,必须做到:(1)样品必须预先纯化,以保证有足够的纯度;(2)样品须预先除水干燥,避免损坏仪器,同时避免水峰对样品谱图的干扰;(3)易潮解的样品,请用户自备干燥器放置;(4)对易挥发、升华、对热不稳定的样品,请用带密封盖或塞子的容器盛装并盖紧,同时必须在样品分析任务单上注明;(5)对于有毒性和腐蚀性的样品,用户必须用密封容器装好。送样时必须分别在样品瓶标签的明显位置和分析任务单上注明。3.有机质谱仪适合分析相对分子质量为50~2000 μ的液体、固体有机化合物样品,试样应尽可能为纯净的单一组分。4.气相色谱-质谱联用仪气相色谱仪均使用毛细管柱(不能使用填充柱)。进入气相色谱炉的样品,必须是在色谱柱的工作温度范围内能够完全汽化。5.液相色谱-质谱联用仪(1)易燃、易爆、毒害、腐蚀性样品必须注明。(2)为确保分析结果准确、可靠,要求样品完全溶解,不得有机械杂质;未配成溶液的样品请注明溶剂,已配成溶液的样品请标明浓度。(3)请尽可能提供样品的结构式、分子量或所含官能团,以便选择电离方式;如有特殊要求者,请提供具体实验条件。(4)液相色谱-质谱联用时,所有缓冲体系一律用易挥发性缓冲剂,如,乙酸、醋酸铵、氢氧化四丁基铵等配成。凡要求定量分析者请提供标准对照品。6.飞行时间质谱仪(1)试样的种类、组分及样品量本仪器擅长测定多肽、蛋白质,也可以测定其它生物大分子如多糖、核酸和高分子聚合物、合成寡聚物以及一些相对分子质量较小的有机物,如,C60或C60的接枝物等。被测样品可以是单一组分也可以是多组分的,但样品组分越多,谱图就越复杂,谱图分析的难度也越大;如果电离过程中组分之间存在相互抑制作用,则不一定能保证每个组分都出峰。常规测定的样品量约为1~10皮摩尔/微升。(2)样品的溶解性被测样品必须能够溶于适当的溶剂、最好是未溶解的固体或纯液体;若样品为溶液,则应提供样品的溶剂、浓度或含量等信息。(3)纯度为取得高质量的质谱图,多肽和蛋白质样品应避免含氯化钠、氯化钙、磷酸氢钾、三硝 基甲苯、二甲亚砜、尿素、甘油、吐温、十二烷基硫酸钠等。如果被测样品在预处理过程中不能避免使用上述试剂,则必须用透析法 和高效液相色谱法对样品进行纯化。水、碳酸氢铵、醋酸铵、甲酸铵、乙腈、三氟乙酸等都是用于纯化样品的合适试剂。蛋白质样品纯化后,应尽可能冻干。样品中的盐可通过离子交换法祛除。7.紫外-可见吸收光谱仪(1)样品溶液的浓度必须适当,且必须清澈透明,不能有气泡或悬浮物质存在;(2)固体样品量>0.2g,液体样品量>2mL;8.气相色谱仪能直接分析的样品应是可挥发、且是热稳定的,沸点一般不超过300℃,不能直接进样的,需经前处理。9.液相色谱仪样品要干燥,最好能提供要检测组份的结构;对于复杂样品,尽可能提供样品中可能还有其它哪些成分。10.元素分析仪(1)填写元素分析送样登记表,尽可能提供分子式和元素的理论含量或其它相关信息;(2)样品必须是不含吸附水的均匀固体微粒或液体,并经过提纯,如,样品不纯(含:吸附水、有机溶剂、无机盐或其它杂质)会影响分析结果,使测试值与计算值不符;(3)样品应有足够的量,以满足方法和仪器的线性和灵敏度。11.离子色谱仪送检样品可以溶于水,或稀酸、稀碱,所用的酸碱不能含有待测离子。对于样品中含有待测元素,但在水、酸、碱溶液中以非离子状态存在的化合物,需要进行相应的样品前处理。12.等离子体原子发射光谱仪(1)对送检样品(检测条件)的要求:①请告知样品来源、种类、属性(如,矿石、合金、硅酸盐、特种固熔体、高聚物等)。尽可能列出主要成份、杂质成份及其(估计)含量;待检元素中最低(估计)含量是多少?对于溶液,请写明介质成份(溶剂、酸碱的种类及其(估计)含量)、含氟( F-)与否,因为氟(F-)将严重腐蚀雾化器!②固体样品要制成不含任何有机物的溶液,其最终酸度控制为1mol,样品量:5-50mL。如,含悬浮物或沉淀,务必过滤;另请同时送上试剂空白溶液用作扣除空白,此项不收费!③样品要求处理成溶液以后才送至测试中心。(2)由于条件限制,本室无法分析下列元素和某些物质:①样品加热、加酸溶解时易挥发损失者(如,B,Hg,S-2,Se及用氢氟酸(HF)溶样时的Si );②陶瓷、玻璃类及其它用无机酸不能溶解、只可用碱融熔者;③有机硅、硅橡胶、塑料制品、纤维类或任何在500℃以内灰化、及其后的酸消解中;A.易挥发损失者;B.无法灰化或无法溶解者(如,B,Bi,Ge,Hg,Os,Ru,Sb,Se,Sn,Tl及用氢氟酸(HF) 溶样时的Si;特种固熔体、高聚物等。)13.原子荧光光谱仪(1)样品分析一般要求原子荧光光谱仪分析的对象是以离子态存在的砷(As)、硒(Se)、锗(Ge)、碲(Te)等及汞(Hg)原子,样品必须是水溶液或能溶于酸。(2)固体样品①无机固体样品,样品经简单溶解后保持适当酸度:检测砷(As)、硒(Se)、碲(Te)、汞(Hg),介质为盐酸(5%,v/v);检测锗(Ge),介质为硫酸(5%,v/v);检测汞(Hg),介质也可为硝酸(5%,v/v),检测(As)介质也可为硫酸(2%,v/v);由于铜、银、金、铂等金属对待测元素的干扰较大,因此该几类合金样品中的砷、硒、碲、汞不宜采用本仪器测定。②有机或生物固体样品样品经硝化处理为溶液并保持适当酸度,其介质酸度与无机样品同。(3)样品中待测元素限 量要求由仪器灵敏度及分析方法决定,样品含待测元素上下限为 0.05 μg/g ~ 500 μg/g ,不在此含量范围内的样品使用本仪器检测将无法保证检测结果的准确可靠。(4)样品份量每检测1个元素,要求固体样品量不少于2 g ,液体样品量不少于20 mL ,水样不少于100 mL 。(5)其它送样前请查阅相关文献资料,尽量提供相关信息。14.差示扫描量热仪固体样品,在所检测的温度范围内不会分解或升华,也无挥发物产生。样品量:单次检测无机或有机材料不少于20mg ,药物不少于5mg。送样时请注明检测条件(包括:检测温度范围,升、降温速率,恒温时间等)。15.热重分析仪样品量:不少于30mg。送样时请注明检测温度范围,实验气氛(空气、N2或Ar ),升温速率,气体流量(如有特殊要求)。16.X-射线粉末衍射仪送检样品可为粉末状、块状、薄膜及其它形状。粉末样品需要量约为0.2g(视其密度和衍射能力而定);块状样品要求具有一个面积小于45px x45px的近似平面;薄膜样品要求有一定的厚度,面积小于45px x 45px;其它样品可咨询实验室。特别声明:公 众号部分文章和图片来源于网络,发布的目的在于传递更多信息及分享,并不代表本公 众号赞同其观点和对其真实性负责,也不构成任何其他建议。版权归原作者所有,任何组织或个人对文章版权或内容的准确性存在疑议,请第一时间联系我们,我们会及时修改或删除。广告免责声明:为了公 众号稳定发展,本公众 号会不定时承接行业广告、产品推广、会议培训推广等广告展示方式有文章前/中/后以图片形式展示、软文展示、产品链接展示等。本公 众号只提供发布平台,对广告内容的真实性或有效性不做评价,请自行判别。所有广告内容及相关事项与本公 众号无关,特此声明。来源:碳纤维生产技术

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