碳纤维复合材料火箭发动机壳体用韧性环氧树脂基体
韩1前言
冰(高电压与绝缘技术硕士)
陈
平
随着航空航天工业的迅速发展,对材料的要求也日益苛刻,一个国家新材料的研制与应用水平,在很大程度上体现了一个国家的国防和科研水平,因此许多国家都把新材料的研制与应用放在科研工作的重要地位。
11先进复合材料用碳纤维及环氧树脂基体的研究进展
111碳纤维的研究应用进展
碳纤维是先进复合材料中最重要的增强材料世界各国对发展碳纤维都给予了高度重视。国外碳纤维在经历了90年代初期的相对稳定后进入了一个发展的新阶段其发展特点可归纳为以下四个方面
(1)碳纤维进入高速发展的新时期
80年代世界上碳纤维的年增长率约为29。年代初随冷战的结束和军费开支的削减碳纤维的需求量一度90受到严重影响。近年来碳纤维需求量又不断增加。国外预测在今后几年内,碳纤维的需求量随新应用领域的开发将会成倍增长。因此国外碳纤维主要生产公司都纷纷建立新的生产线以扩大其生产能力。
(2)T700将取代T300成为最主要的碳纤维品种
日本东丽公司是世界上研制生产碳纤维最有代表性的公司。东丽公司过去生产的T300是应用得最广泛的代表性碳纤维,已广泛应用于航空航天工业。但T300将逐步被T7OOS所取代。东丽公司目前重点开发T700S和M3OS碳纤维。T7OOS和M30S都是不打捻碳纤维属高强中模型,它们有较好的分散性加工性能也较好。这两种碳纤维都有较高的效费比。
(3)碳纤维价格大幅度降低
碳纤维价格是制约碳纤维发展的主要因素。世界上碳纤维生产公司都在致力于降低碳纤维价格。美国岩石山研究所ROCKYMOUNTAININSTITUTE对汽车工业应用的碳纤维作了研究分析结论是“当碳纤维价格降至每千克165美元以下时碳纤维与钢材相比就有竞争性了”。
美国卓尔泰克ZOLTEK公司碳纤维的售价是当前世界上最便宜的。卓尔泰克(ZOLTEK公司还在进一步努力它的目标是到2000年把碳纤维价格降到每千克约11美元。美国卓尔泰克ZOLTEK公司降低碳纤维价格的主要措施是降低碳纤维用的原丝成本该公司已经掌握了用一般纺织用的丙烯腈原丝来生产碳纤维的技术,这为广泛应用碳纤维创造了条件也为高速发展碳纤维奠定了基础。
(4)新的应用范围不断开辟
国外预测碳纤维除了在航空航天以及体育用品进一步应用外在近年内还将扩大开辟新的应用领域包括土
f木建筑、交通运输、汽车、能源等领域将会大规模采用工业级的碳纤维。国外预测认为虽然目前宇航级的碳纤维多于一般r