復(fù)合材料的發(fā)展和應(yīng)用論文
在學(xué)習(xí)和工作中,大家都寫過論文吧,論文可以推廣經(jīng)驗,交流認(rèn)識。那么問題來了,到底應(yīng)如何寫一篇優(yōu)秀的論文呢?下面是小編為大家整理的復(fù)合材料的發(fā)展和應(yīng)用論文,希望能夠幫助到大家。
復(fù)合材料的發(fā)展和應(yīng)用論文 篇1
全球復(fù)合材料發(fā)展概況
復(fù)合材料是指由兩種或兩種以上不同物質(zhì)以不同方式組合而成的材料,它可以發(fā)揮各種材料的優(yōu)點(diǎn),克服單一材料的缺陷,擴(kuò)大材料的應(yīng)用范圍。由于復(fù)合材料具有重量輕、強(qiáng)度高、加工成型方便、彈性優(yōu)良、耐化學(xué)腐蝕和耐候性好等特點(diǎn),已逐步取代木材及金屬合金,廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、電子電氣、建筑、健身器材等領(lǐng)域,在近幾年更是得到了飛速發(fā)展。
隨著科技的發(fā)展,樹脂與玻璃纖維在技術(shù)上不斷進(jìn)步,生產(chǎn)廠家的制造能力普遍提高,使得玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料的價格成本已被許多行業(yè)接受,但玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料的強(qiáng)度尚不足以和金屬匹敵。因此,碳纖維、硼纖維等增強(qiáng)復(fù)合材料相繼問世,使高分子復(fù)合材料家族更加完備,已經(jīng)成為眾多產(chǎn)業(yè)的必備材料。目前全世界復(fù)合材料的年產(chǎn)量已達(dá)550多萬噸,年產(chǎn)值達(dá)1300億美元以上,若將歐、美的軍事航空航天的高價值產(chǎn)品計入,其產(chǎn)值將更為驚人。從全球范圍看,世界復(fù)合材料的生產(chǎn)主要集中在歐美和東亞地區(qū)。近幾年歐美復(fù)合材料產(chǎn)需均持續(xù)增長,而亞洲的日本則因經(jīng)濟(jì)不景氣,發(fā)展較為緩慢,但中國尤其是中國內(nèi)地的市場發(fā)展迅速。據(jù)世界主要復(fù)合材料生產(chǎn)商PPG公司統(tǒng)計,2000年歐洲的復(fù)合材料全球占有率約為32%,年產(chǎn)量約200萬噸。與此同時,美國復(fù)合材料在20世紀(jì)90年代年均增長率約為美國GDP增長率的2倍,達(dá)到4%~6%。2000年,美國復(fù)合材料的年產(chǎn)量達(dá)170萬噸左右。特別是汽車用復(fù)合材料的迅速增加使得美國汽車在全球市場上重新崛起。亞洲近幾年復(fù)合材料的發(fā)展情況與政治經(jīng)濟(jì)的整體變化密切相關(guān),各國的占有率變化很大?傮w而言,亞洲的復(fù)合材料仍將繼續(xù)增長,2000年的總產(chǎn)量約為145萬噸,預(yù)計2005年總產(chǎn)量將達(dá)180萬噸。
從應(yīng)用上看,復(fù)合材料在美國和歐洲主要用于航空航天、汽車等行業(yè)。2000年美國汽車零件的復(fù)合材料用量達(dá)14.8萬噸,歐洲汽車復(fù)合材料用量到2003年估計可達(dá)10.5萬噸。而在日本,復(fù)合材料主要用于住宅建設(shè),如衛(wèi)浴設(shè)備等,此類產(chǎn)品在2000年的用量達(dá)7.5萬噸,汽車等領(lǐng)域的用量僅為2.4萬噸。不過從全球范圍看,汽車工業(yè)是復(fù)合材料最大的用戶,今后發(fā)展?jié)摿θ允志薮,目前還有許多新技術(shù)正在開發(fā)中。例如,為降低發(fā)動機(jī)噪聲,增加轎車的舒適性,正著力開發(fā)兩層冷軋板間粘附熱塑性樹脂的減振鋼板;為滿足發(fā)動機(jī)向高速、增壓、高負(fù)荷方向發(fā)展的要求,發(fā)動機(jī)活塞、連桿、軸瓦已開始應(yīng)用金屬基復(fù)合材料。為滿足汽車輕量化要求,必將會有越來越多的新型復(fù)合材料將被應(yīng)用到汽車制造業(yè)中。與此同時,隨著近年來人們對環(huán)保問題的日益重視,高分子復(fù)合材料取代木材方面的應(yīng)用也得到了進(jìn)一步推廣。例如,用植物纖維與廢塑料加工而成的復(fù)合材料,在北美已被大量用作托盤和包裝箱,用以替代木制產(chǎn)品;而可降解復(fù)合材料也成為國內(nèi)外開發(fā)研究的重點(diǎn)。
另外,納米技術(shù)逐漸引起人們的關(guān)注,納米復(fù)合材料的研究開發(fā)也成為新的熱點(diǎn)。以納米改性塑料,可使塑料的聚集態(tài)及結(jié)晶形態(tài)發(fā)生改變,從而使之具有新的性能,在克服傳統(tǒng)材料剛性與韌性難以相容的矛盾的同時,大大提高了材料的綜合性能。
樹脂基復(fù)合材料的增強(qiáng)材料
樹脂基復(fù)合材料采用的增強(qiáng)材料主要有玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維等。
1、玻璃纖維
目前用于高性能復(fù)合材料的玻璃纖維主要有高強(qiáng)度玻璃纖維、石英玻璃纖維和高硅氧玻璃纖維等。由于高強(qiáng)度玻璃纖維性價比較高,因此增長率也比較快,年增長率達(dá)到10%以上。高強(qiáng)度玻璃纖維復(fù)合材料不僅應(yīng)用在軍用方面,近年來民用產(chǎn)品也有廣泛應(yīng)用,如防彈頭盔、防彈服、直升飛機(jī)機(jī)翼、預(yù)警機(jī)雷達(dá)罩、各種高壓壓力容器、民用飛機(jī)直板、體育用品、各類耐高溫制品以及近期報道的性能優(yōu)異的輪胎簾子線等。石英玻璃纖維及高硅氧玻璃纖維屬于耐高溫的玻璃纖維,是比較理想的耐熱防火材料,用其增強(qiáng)酚醛樹脂可制成各種結(jié)構(gòu)的耐高溫、耐燒蝕的復(fù)合材料部件,大量應(yīng)用于火箭、導(dǎo)彈的防熱材料。迄今為止,我國已經(jīng)實(shí)用化的高性能樹脂基復(fù)合材料用的碳纖維、芳綸纖維、高強(qiáng)度玻璃纖維三大增強(qiáng)纖維中,只有高強(qiáng)度玻璃纖維已達(dá)到國際先進(jìn)水平,且擁有自主知識產(chǎn)權(quán),形成了小規(guī)模的產(chǎn)業(yè),現(xiàn)階段年產(chǎn)可達(dá)500噸。
2、碳纖維
碳纖維具有強(qiáng)度高、模量高、耐高溫、導(dǎo)電等一系列性能,首先在航空航天領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,近年來在運(yùn)動器具和體育用品方面也廣泛采用。據(jù)預(yù)測,土木建筑、交通運(yùn)輸、汽車、能源等領(lǐng)域?qū)笠?guī)模采用工業(yè)級碳纖維。1997~2000年間,宇航用碳纖維的年增長率估計為31%,而工業(yè)用碳纖維的年增長率估計會達(dá)到130%。我國的碳纖維總體水平還比較低,相當(dāng)于國外七十年代中、末期水平,與國外差距達(dá)20年左右。國產(chǎn)碳纖維的主要問題是性能不太穩(wěn)定且離散系數(shù)大、無高性能碳纖維、品種單一、規(guī)格不全、連續(xù)長度不夠、未經(jīng)表面處理、價格偏高等。
3、芳綸纖維
20世紀(jì)80年代以來,荷蘭、日本、前蘇聯(lián)也先后開展了芳綸纖維的研制開發(fā)工作。日本及俄羅斯的芳綸纖維已投入市場,年增長速度也達(dá)到20%左右。芳綸纖維比強(qiáng)度、比模量較高,因此被廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域的高性能復(fù)合材料零部件(如火箭發(fā)動機(jī)殼體、飛機(jī)發(fā)動機(jī)艙、整流罩、方向舵等)、艦船(如核潛艇、游艇、救生艇等)、汽車(如輪胎簾子線、高壓軟管、摩擦材料、高壓氣瓶等)以及耐熱運(yùn)輸帶、體育運(yùn)動器材等。
4、超高分子量聚乙烯纖維
超高分子量聚乙烯纖維的比強(qiáng)度在各種纖維中位居第一,尤其是它的抗化學(xué)試劑侵蝕性能和抗老化性能優(yōu)良。它還具有優(yōu)良的高頻聲納透過性和耐海水腐蝕性,許多國家已用它來制造艦艇的高頻聲納導(dǎo)流罩,大大提高了艦艇的探雷、掃雷能力。除在軍事領(lǐng)域,在汽車制造、船舶制造、醫(yī)療器械、體育運(yùn)動器材等領(lǐng)域超高分子量聚乙烯纖維也有廣闊的應(yīng)用前景。該纖維一經(jīng)問世就引起了世界發(fā)達(dá)國家的極大興趣和重視。
5、熱固性樹脂基復(fù)合材料
熱固性樹脂基復(fù)合材料是指以熱固性樹脂如不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、乙烯基酯樹脂等為基體,以玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維等為增強(qiáng)材料制成的復(fù)合材料。環(huán)氧樹脂的特點(diǎn)是具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、電絕緣性、耐腐蝕性、良好的粘接性能和較高的機(jī)械強(qiáng)度,廣泛應(yīng)用于化工、輕工、機(jī)械、電子、水利、交通、汽車、家電和宇航等各個領(lǐng)域。1993年世界環(huán)氧樹脂生產(chǎn)能力為130萬噸,1996年遞增到143萬噸,1997年為148萬噸,1999年150萬噸,2003年達(dá)到180萬噸左右。我國從1975年開始研究環(huán)氧樹脂,據(jù)不完全統(tǒng)計,目前我國環(huán)氧樹脂生產(chǎn)企業(yè)約有170多家,總生產(chǎn)能力為50多萬噸,設(shè)備利用率為80%左右。酚醛樹脂具有耐熱性、耐磨擦性、機(jī)械強(qiáng)度高、電絕緣性優(yōu)異、低發(fā)煙性和耐酸性優(yōu)異等特點(diǎn),因而在復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)的各個領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。1997年全球酚醛樹脂的產(chǎn)量為300萬噸,其中美國為164萬噸。我國的產(chǎn)量為18萬噸,進(jìn)口4萬噸。乙烯基酯樹脂是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的一類新型熱固性樹脂,其特點(diǎn)是耐腐蝕性好,耐溶劑性好,機(jī)械強(qiáng)度高,延伸率大,與金屬、塑料、混凝土等材料的粘結(jié)性能好,耐疲勞性能好,電性能佳,耐熱老化,固化收縮率低,可常溫固化也可加熱固化。南京金陵帝斯曼樹脂有限公司引進(jìn)荷蘭Atlac系列強(qiáng)耐腐蝕性乙烯基酯樹脂,已廣泛用于貯罐、容器、管道等,有的品種還能用于防水和熱壓成型。南京聚隆復(fù)合材料有限公司、上海新華樹脂廠、南通明佳聚合物有限公司等廠家也生產(chǎn)乙烯基酯樹脂。
復(fù)合材料的發(fā)展和應(yīng)用論文 篇2
引言:
在目前被應(yīng)用在土木工程建設(shè)中的復(fù)合材料的種類上來看,一種新型的符合材料成為了工程施工建設(shè)的寵兒,被廣泛地應(yīng)用在了建筑建造過程中去,這種材料被稱之為FRP,它具有相當(dāng)輕的重量并且成型方式十分的簡便,硬度強(qiáng)度方面也完全符合要求,還具有較強(qiáng)的耐酸耐腐蝕性的特點(diǎn),其經(jīng)久耐用的同時還兼?zhèn)淞朔奖闶┕さ膬?yōu)勢,和傳統(tǒng)在建筑建造過程中使用的鋼材和混凝土材料是截然不同的,由此可見其具備有十分長遠(yuǎn)且良好的經(jīng)濟(jì)發(fā)展前景。
一、FRP的概念與FRP在施工過程中的作用
我們所說的復(fù)合材料,其實(shí)利用各類材料的物理和化學(xué)性質(zhì)來進(jìn)行運(yùn)用和融合從而達(dá)到將兩種乃至兩種以上的不同性質(zhì)的材料合并到一起的材料,為建筑工業(yè)帶來了不少的可能性,因為通過該項研究的發(fā)展,我們不僅是將材料進(jìn)行復(fù)合處理達(dá)到了性能互補(bǔ)的效果,還時常在原有基礎(chǔ)上開發(fā)出了新的性能。其優(yōu)勢就在于能夠比單一地運(yùn)用某些材料要來的更加全能并且更能滿足不同的建筑建造應(yīng)用需求。
而剛才所說的FRP復(fù)合材料嚴(yán)格意義上來說就是一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料,并且從歷史發(fā)展角度來說,F(xiàn)RP復(fù)合材料的發(fā)展起源是在很久以前就已經(jīng)出現(xiàn)了雛形了,大約是在二十世紀(jì)五六十年代的時候,就有學(xué)者開始嘗試將纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在民用建筑的施工過程中進(jìn)行應(yīng)用了,例如二十世紀(jì)六十年代時的英國教堂建筑尖頂就采用了玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料,并且該類型的材料還被利物浦用作搭建人行天橋,我國則是在二十世紀(jì)七八十年代才對這種類型的材料進(jìn)行了一定規(guī)模的使用。
FRP復(fù)合材料可以在各類建筑建造過程中所采用的某些結(jié)構(gòu)部件的表面實(shí)施附著從而達(dá)到一定的受力效果,主要目的是在土木工程建設(shè)中輔助加固材料并加大其受力的范圍。在很早以前我們的土木工程建設(shè)中通常是利用復(fù)合材料來在內(nèi)部進(jìn)行加固和防潮的作用,避免建筑物因為天氣的原因經(jīng)過長時間的裸露影響而導(dǎo)致外部的鋼筋生銹和腐蝕。所以提前將具有纖維性質(zhì)的復(fù)合材料來對內(nèi)部進(jìn)行附著從而起到一定的防護(hù)作用。
那么碳纖維性復(fù)合性材料的出現(xiàn)則極大地幫助了對橋梁進(jìn)行重新穩(wěn)固的建設(shè)過程。在后期碳纖維性復(fù)合材料的研究范圍不斷的被拓展的過程中,其針對各類不同的建筑物實(shí)時建設(shè)過程中的影響也不斷地在增強(qiáng)。與此同時,F(xiàn)RP復(fù)合建筑材料的技術(shù)結(jié)構(gòu)形式在建筑行業(yè)中的實(shí)際作用也在發(fā)生著翻天覆地的變化,F(xiàn)RP復(fù)合建筑材料不僅僅能夠在各類不同的建筑物內(nèi)部進(jìn)行粘貼和纏繞,還用于支撐現(xiàn)代交通建設(shè)的橋梁和地下隧道的鋪設(shè)等等,其技術(shù)結(jié)構(gòu)形式正以豐富的變化展現(xiàn)在人們的日常生活中,存在不同形式的各種建筑物的各種結(jié)構(gòu)中保持加強(qiáng)建筑穩(wěn)定性的作用,尤其在以鋼結(jié)構(gòu)為主體的建筑加工方面的用途是在所有的建筑施工材料中都遙遙領(lǐng)先的。
二、FRP復(fù)合材料優(yōu)缺點(diǎn)分析
首先,我們要說一下FRP的纖維比重和重量方面的特點(diǎn),從重量上來說是比較輕盈的,而纖維比重則相對于其他單一的建筑施工材料要更大,強(qiáng)度也會比較高,從它的物理特性來說是可以有效的替代鋼筋的一種復(fù)合材料并且可以避免鋼筋所會出現(xiàn)的容易受水汽氧化腐蝕的情況,有效地對建筑的框架結(jié)構(gòu)實(shí)施保護(hù),防止其受到不可抗應(yīng)力例如溫度濕度的破壞。
其次,F(xiàn)RP復(fù)合材料可有效的控制建筑建造的成本,節(jié)省相關(guān)費(fèi)用的同時將時間花費(fèi)的成本盡可能地進(jìn)行降低,針對部分特殊工程提出的無磁性要求也可以很好地滿足,而鋼筋材料是做不到這點(diǎn)的。
所以綜上所述,我們常見的被應(yīng)用在實(shí)際的建筑建造過程中的FRP復(fù)合材料結(jié)構(gòu)可以分為下面幾種結(jié)構(gòu)類型,首先是FRP橋面體系其具有能夠提高道路橋梁對于外部環(huán)境的抵抗作用,并且延長道路橋梁的使用壽命的優(yōu)點(diǎn),被廣泛地應(yīng)用在了道路橋梁交通建設(shè)當(dāng)中,其還能夠降低橋面的整體重量,增加道路橋梁的穩(wěn)固性。
其次則是FRP輕質(zhì)橋梁,F(xiàn)RP輕型橋梁是被大部分應(yīng)用在人行天橋的使用過程中的,該類型橋梁采用的全部都是FRP復(fù)合材料,有效地降低了橋梁工程整體上部構(gòu)造重量并且縮短了施工工期。
FRP復(fù)合材料所建設(shè)的橋梁與傳統(tǒng)的橋梁承受力情況有很大的不同,其缺點(diǎn)是雖然承載能力相對比較強(qiáng),但是其剛度的情況并不理想,而且由于FRP的受力特點(diǎn)是以線性設(shè)計為中心的,在完全破壞出現(xiàn)之后,整個材料的架構(gòu)會出現(xiàn)明顯的變形狀況,這些都是FRP復(fù)合材料比較明顯的缺點(diǎn)。
三、結(jié)束語
跟隨著近年來的發(fā)展趨勢,土木工程建設(shè)中的用量和制造過程逐漸的精化和細(xì)致,我們的建筑結(jié)構(gòu)形式趨于多樣化的當(dāng)下,對于復(fù)合材料的研究還有很大的發(fā)展空間,另外針對以往所存在的弊端也要進(jìn)行認(rèn)真的總結(jié)和核查,并提出相關(guān)的在復(fù)合材料方面的改良措施,相信會有很大的進(jìn)步。
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復(fù)合材料的發(fā)展和應(yīng)用論文 篇3
復(fù)合材料自研發(fā)以來,被廣泛地運(yùn)用于航空工業(yè)中,例如在民用航天領(lǐng)域上,飛機(jī)的大部分都是采用復(fù)合材料,在航天飛行器的許多零件也是由復(fù)合材料構(gòu)成的,導(dǎo)彈、運(yùn)載火箭等的應(yīng)用更是普遍,由此可見復(fù)合材料對航空工業(yè)的重要性。但是我國目前在復(fù)合材料的技術(shù)方面還不太成熟,所以我們要在前人的基礎(chǔ)上不斷探求發(fā)展之路。
1、復(fù)合材料的發(fā)展歷程
我國在1958年開始使用復(fù)合材料,初期便運(yùn)用于航天工業(yè)。之后,我國的復(fù)合材料發(fā)展迅速,復(fù)合材料被廣泛地應(yīng)用于各個領(lǐng)域。一開始,復(fù)合材料主要用在飛機(jī)的雷達(dá)罩、副油箱等,但當(dāng)時采用的是玻璃鋼纖維,由于玻璃鋼纖維的彈性很小,不能運(yùn)用于飛機(jī)受力大的部位,后來便出現(xiàn)了硼纖維,但硼纖維因為不能被長時間加工,所以只能用在飛機(jī)修理方面,綜合各方面因素,碳纖維成了飛機(jī)上主要使用的復(fù)合材料,F(xiàn)如今,復(fù)合材料憑借著它抗腐蝕性好、成本低、使用時間長等優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用在飛機(jī)的各個方面。50多年過去了,我國的復(fù)合材料技術(shù)不斷發(fā)展,現(xiàn)已經(jīng)建立的航空航天材料基本體系可以滿足我國目前航空航天需求,復(fù)合材料的生產(chǎn)能力和協(xié)作配套網(wǎng)絡(luò),也使得我國的航天工業(yè)處于穩(wěn)定發(fā)展階段,形成復(fù)合材料的所用的原材料也基本上是自產(chǎn)自銷。雖然這樣,我們在某些高水平研究上人與發(fā)達(dá)國家有較大的差距,優(yōu)質(zhì)的碳纖維和其他高水平的復(fù)合材料大多數(shù)是從其他國家買進(jìn)的,這極大地限制了我國航天技術(shù)的發(fā)展。所以目前我們不僅要增加復(fù)合材料的產(chǎn)量而且還得提高它的質(zhì)量,只有復(fù)合材料的技術(shù)提高,我國的航天工業(yè)才會更迅速地發(fā)展起來。
2、復(fù)合材料的應(yīng)用
2.1復(fù)合材料在軍事方面的應(yīng)用
復(fù)合材料在一問世時,就被應(yīng)用在軍事飛機(jī)上,復(fù)合材料的使用使軍機(jī)更加輕便,可攜帶更多的炸彈。隨著時代的發(fā)展,復(fù)合材料在軍機(jī)上所占比重越來越大,所承擔(dān)的任務(wù)越來越重要。復(fù)合材料不僅僅用在戰(zhàn)機(jī)上面,在直升機(jī)上也廣泛應(yīng)用,復(fù)合材料使得直升機(jī)的重量減輕,在起飛時節(jié)省時間,同時復(fù)合材料的應(yīng)用還可以減少直升飛機(jī)的墜毀概率,保障了戰(zhàn)士們的安全。近幾年,無人機(jī)的'問世也掀起了一陣熱潮,無人機(jī)的主要作用是攜帶武器,作為戰(zhàn)斗武器來使用,這就要求無人機(jī)在體積一定的情況下盡可能多的裝備武器,復(fù)合材料使這個設(shè)想成為可能。RQ-4B高空長時間無人偵察機(jī),除機(jī)身主結(jié)構(gòu)為鋁合金外,剩下的都是復(fù)合材料構(gòu)成的。軍事中不僅僅有戰(zhàn)斗還有物資需求,采用復(fù)合材料制造出來的大型貨運(yùn)機(jī)可以攜帶大量的軍需物資,在戰(zhàn)爭中發(fā)揮巨大作用。
2.2復(fù)合材料在民用方面的應(yīng)用
現(xiàn)在復(fù)合材料漸漸應(yīng)用于民用飛機(jī)上。由于民用飛機(jī)與戰(zhàn)機(jī)不同,民用飛機(jī)載人數(shù)量多、重量大,所以這就要求飛機(jī)的結(jié)構(gòu)牢固。在初期,復(fù)合材料只用在一些輔助性的結(jié)構(gòu)上,比如我們所熟知的波音號飛機(jī),在前幾個型號上,復(fù)合材料的應(yīng)用不足10%,而后來隨著復(fù)合材料技術(shù)的不斷精進(jìn),幾年之后波音787上的復(fù)合材料竟然占到機(jī)身總重量的一半并且廣泛應(yīng)用在主要受力結(jié)構(gòu)上。復(fù)合材料在民用飛機(jī)上大范圍使用這是民用飛機(jī)史上的一次重大改變,復(fù)合材料讓飛機(jī)更加輕便,強(qiáng)度更高,使用年限更久同時也使飛機(jī)的安全性得到了保障,復(fù)合材料的還使得飛機(jī)的成本下降,所以,復(fù)合材料在民用航空的前景必然十分光明。
2.3復(fù)合材料在航天的應(yīng)用
當(dāng)航天技術(shù)開始研究時,科學(xué)家們就提出必須要用先進(jìn)的、輕便的、耐用的材料來制作。航天飛機(jī)最主要的任務(wù)就是以最低的成本,用可持續(xù)利用的飛行器,把盡可能大的有效載荷送上太空中。那時候人們就開始研制高科技材料,經(jīng)過不斷的試驗和技術(shù)的提高,人們發(fā)現(xiàn)復(fù)合材料不僅具有高比強(qiáng)度、高比剛度和重量輕等優(yōu)點(diǎn),某些復(fù)合材料還有可以焊接、耐腐蝕等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),這些優(yōu)點(diǎn)都非常符合航天飛機(jī)結(jié)構(gòu)材料要求尤其適用于軌道器結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中。在航天飛機(jī)上,它的推力結(jié)構(gòu)用的是硼/環(huán)氧、鋁/硼和石墨/環(huán)氧等復(fù)合材料,在環(huán)形框架、大梁、衍條、蒙皮橫梁、連接件中也采用了大量的復(fù)合材料,儲箱的襯桶上用玻璃纖維圍繞著,外殼用玻璃纖維和蜂窩纖維包裹,航天飛機(jī)上復(fù)合材料的用量高達(dá)190多公斤。
3、復(fù)合材料技術(shù)未來的發(fā)展
復(fù)合材料的發(fā)展歷史和在航天工業(yè)的應(yīng)用我們已經(jīng)有所了解,復(fù)合材料的重要性已經(jīng)不言而喻,所以復(fù)合材料的前景是十分光明的但是到目前為止,復(fù)合材料還沒有被普遍地使用,究其根由有這幾方面:第一是復(fù)合材料的造價太貴,這并不是說復(fù)合材料的成本高,它的成本是低于一般材料的,但由于技術(shù)的不成熟和原料的不充裕,綜合下來它的造價是非常高的。第二是國內(nèi)的復(fù)合材料原材料不符合標(biāo)準(zhǔn),基礎(chǔ)非常差。第三是因為我國的理論知識非常落后。由于歷史原因,我國的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)起步較遲發(fā)展較為緩慢,復(fù)合材料在國內(nèi)的應(yīng)用也比較晚,這些原因?qū)е碌氖俏覈膹?fù)合材料技術(shù)很不完善。在航天工業(yè)中,我國許多復(fù)合材料依賴進(jìn)口,本國并不能生產(chǎn),所以我們面臨的主要問題是如何大力發(fā)展我們的技術(shù),不再一味的向其他國際買進(jìn),形成我們自己的特色產(chǎn)品。
作者認(rèn)為應(yīng)該從以下幾個方面改進(jìn):
(1)對航空航天與民用領(lǐng)域中廣泛采用的材料例如各種先進(jìn)復(fù)合材料及一些傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料進(jìn)行精加工,進(jìn)一步研制,使它們的成本下降,可以廣泛用在各個領(lǐng)域。
(2)加強(qiáng)對復(fù)合材料原材料的改進(jìn)。
(3)利用發(fā)達(dá)的計算機(jī)技術(shù)來進(jìn)行理論設(shè)計,減少了材料的浪費(fèi),達(dá)到省時省力保證質(zhì)量和降低成本的目的。
4、結(jié)束語
我國的復(fù)合材料技術(shù)在起步時就已經(jīng)落后于其他國家,當(dāng)復(fù)合材料的重要性越來越明顯,應(yīng)用前景越來越廣泛時,我們不能再落后,國家應(yīng)大力扶持復(fù)合材料在航天工業(yè)中的研究項目,在新世紀(jì)我國的航天工業(yè)會隨著復(fù)合材料技術(shù)的發(fā)展逐漸壯大,屹立于世界不敗之地。
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