連續纖維(wéi)增強熱塑性複合(he)材料cfrt纏繞制品發(fā)展曆♍史
作者:青島(dao)海鐵 次(cì)浏覽
複合材料纏(chan)繞成型制品最早(zao)可以追溯到1945年應(ying)用于原子彈工程(chéng)的玻璃鋼環,爲了(le)提高生産效率,美(měi)♋國Kellog公司于1947年,成功(gong)研制了⁉️第一台機(ji)械聯動式纖維纏(chan)繞機并成功♍繞制(zhi)了火箭發🚶♀️動
複合(hé)材料纏繞成型制(zhi)品最早可以追溯(su)到1945年應用🔆于原🔆子(zi)彈工🌐程的玻璃鋼(gang)環,爲了提高生産(chǎn)效率,美👣國Kellog公司于(yu)1947年,成👉功研制了第(di)一台機械聯動式(shì)纖維纏繞機并成(cheng)功繞制了火箭發(fa)動機殼體。20世紀60年(nian)代,爲提高導彈的(de)射程并降低成本(běn),美國成功研制了(le)玻璃纖維纏繞的(de)發動機殼體并應(ying)用于北極星系🏒列(liè)導彈上,直接導緻(zhi)該系列導彈射程(cheng)大幅度❄️提高,從而(ér)莫定了纖維纏繞(rao)在制造火箭📐及導(dǎo)彈等尖端💘軍用産(chǎn)品的重要地位。到(dao)70年代,随着第🧑🏾🤝🧑🏼一⭐台(tai)微處理器控制的(de)高精度纖維纏繞(rao)機開發,複合材料(liao)纏繞機的功能及(ji)工藝水平均有所(suǒ)提高,并實現了較(jiào)複雜輪廓零件的(de)纏繞。伴随計算機(jī)技術的發展,現代(dai)纖維纏繞機功能(neng)更完善,設備靈活(huó)性大幅提升,自✍️動(dong)化程度🙇🏻越來越高(gāo),極大,地提高了複(fu)雜構件的纏繞水(shuǐ)平。
目前飛機用複(fú)合材料主要是熱(rè)固性樹脂基複合(hé)🌏材料,其缺點是加(jia)工成本較高、環保(bǎo)性差且廢棄物難(nan)以回收🚩處理✏️等,從(cong)而極大制約了熱(rè)固性材料在飛機(ji)中的應用"。因此,探(tàn)索熱塑性複合🥰材(cái)料在民機☁️中的應(ying)用顯得尤爲重要(yao)。
cfrt材料 因具有優異(yì)的力學性能、較低(di)的密度以及良好(hao)的導電、導熱性❄️能(neng),因而在賽車、航空(kong)航天、能源、運輸以(yǐ)及體⚽育器械等領(lǐng)域被廣泛應用。
在(zai)汽車領域,汽車輕(qīng)量化是實現汽車(chē)工業可持續發展(zhan)的重要途徑。從國(guó)際汽車用材料的(de)發展來看,車用輕(qing)量化材料主要有(yǒu)三類:高強度鋼、輕(qing)質合金(主要是鋁(lü)、鎂、钛等合金)和先(xian)進複合材🐕料。CFRTP密度(du)隻有鋼的1/5,鋁的1/2,既(jì)可以部分替代價(jia)格昂貴的工程塑(su)料和CFRP材料制品🔆,也(ye)可以部分替代輕(qīng)質金屬材料(如鋁(lü)、鎂合金),輕量化效(xiào)果最爲顯著。2017年日(rì)本名古屋大學國(guó)立複合材料研究(jiū)中心(National Composite Center,NCC),采用“全自動(dòng)長纖維增強👅熱塑(sù)性複合材料直🔴接(jie)在線成型工藝
”,成(cheng)功研發了世界上(shàng)第一個CCFRTP複合材料(liao)汽車底盤,且實現(xiàn)了短👣時間成型。2019年(nian)帝人株式會社宣(xuan)布,其生産的CFRTP複合(he)材料已🔞被通用汽(qì)車公司(GM)選中,将用(yong)于生産皮卡車車(che)箱。這是全球首次(cì)将CFRTP複合材料大批(pī)量用于生産車✍️輛(liang)的結構👌件中。
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