樹脂基碳纖維複合材料成型工藝進展（上）-復材在線

先進碳纖維複合材料具有比強度和比模量高、耐疲勞、各向異性和可設計性、材料與結構的一次成型等性能，自上世紀60年代問世以來，很快獲得廣泛應用，成為航空航天4大材料之一。隨著碳纖維材料性能和製造技術的不斷改進，碳纖維複合材料未來在戰鬥機、大型軍用運輸機、無人機等平台上必將佔有重要地位。

為滿足新一代戰鬥機對高機動性、超音速巡航及隱身的要求，進入90年代後，西方的戰鬥機無一例外地大量採用碳纖維複合材料結構，用量一般都在25％以上，有的甚至達到35％，結構減重效率達30％。應用部位幾乎遍布飛機的機體，包括垂直尾翼、水平尾翼、機身蒙皮以及機翼的壁板和蒙皮等。 無人戰鬥機是未來航空武器的一個重點發展方向。為滿足採購政策、隱身性能、機動性、生存力對材料的特殊需求，為儘可能地降低結構重量、提高燃油裝載量，無人戰鬥機結構的一個顯著特點就是大量應用碳纖維複合材料。以波音公司的X-45A 為例，除機身的龍骨、梁和隔框採用鋁合金外，其餘的機體結構都是由碳纖維複合材料製成。諾斯羅普?格魯門公司的X-47A的機體除一些接頭採用鋁合金外，整個機體幾乎全部採用了碳纖維複合材料。

航空工業中製備複合材料製件的主要要求為：可支付得起；高度自動化；好的質量控制；降低模具成本及縮短生產周期。為了達到這些要求，航空工業正著眼於：編織技術；先進的鋪帶技術；非熱壓罐技術；注射工藝；先進的固化工藝；全質量概念及熱塑性工藝。本文主要針對其預形件製造技術及零件成形技術進行討論。

預成形體及蜂窩夾芯結構製造及應用技術

目前複合材料預成形體的製造技術主要有以下幾種：

（1） 縫合技術

縫合織物增強複合材料是採用高性能纖維和工業用縫合機將多層二維纖維織物縫合在一起，經複合固化而成的紡織複合材料。它通過引用貫穿厚度方向的纖維來提高抗分層能力，增強層間強度、模量、抗剪切能力、抗衝擊能力、抗疲勞能力等力學性能，從而滿足結構件的性能需求。

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