文档介绍：高分子材料课程论文
航空航天用热固性塑料
姓名: 邓美琪
班级: 高分子专08-3班
老师: 张世杰
日期: 2010-11-29
航空航天用热固性材料
邓美琪
(广东石油化工学院化工与环境工程学院,广东茂名 525000)
摘要:本文综述了热固性材料的特性及应用领域进行了评价和探讨,同时对航空航天先进复合材料的发展前景进行了展望。
关键词: 热固性材料航空航天发展
前言
复合材料与金属、高聚物、陶瓷并称为四大材料。今天,一个国家或地区的复合材料工业水平,已成为衡量其科技与经济实力的标志之一。先进复合材料是国家安全和国民经济具有竞争优势的源泉。到2020年,只有复合材料才有潜力获得20-25%的性能提升。
环氧树脂是优良的反应固化型性树脂。它与高性能纤维:PAN基碳纤维、芳纶纤维、聚乙烯纤维、玄武岩纤维、S或E玻璃纤维复合,便成为不可替代的重要的基体材料和结构材料,广泛运用在电子电力、航天航空、运动器材、建筑补强、压力管雄、化工防腐等六个领域。本文重点论述航空航天先进树脂基体复合材料的国内外现状及中国的技术软肋问题
1 热固性塑料的概述
指在一定条件下(如加热、加压)下能通过化学反应固化成不熔不溶性的塑料。常用的热固性塑料有酚醛塑料、聚氨酯塑料、环氧塑料、不饱和聚酯塑料、呋喃塑料、有机硅树脂、丙烯基树脂等及其改性树脂为机体制成的塑料。
第一次加热时可以软化流动,加热到一定温度,产生化学反应一交链固化而变硬,这种变化是不可逆的,此后,再次加热时,已不能再变软流动了。正是借助这种特性进行成型加工,利用第一次加热时的塑化流动,在压力下充满型腔,进而固化成为确定形状和尺寸的制品。这种材料称为热固性塑料。
热固性塑料的树脂固化前是线型或带支链的,固化后分子链之间形成化学键,成为三度的网状结构,不仅不能再熔触,在溶剂中也不能溶解。酚醛、服醛、三聚******甲醛、环氧、不饱和聚酯、有机硅等塑料,都是热固性塑料。
主要用于隔热、耐磨、绝缘、耐高压电等在恶劣环境中使用的塑料,大部分是热固性塑料,最常用的应该是炒锅锅把手和高低压电器。
2 树脂基复合材料的发展史
树脂基复合材料(Resin posite)也称纤维增强塑料(Fiber Reinforced Plastics),是技术比较成熟且应用最为广泛的一类复合材料。这种材料是用短切的或连续纤维及其织物增强热固性或热塑性树脂基体,经复合而成。以玻璃纤维作为增强相的树脂基复合材料在世界范围内已形成了产业,在我国不科学地俗称为玻璃钢。
树脂基复合材料于1932年在美国出现,1940年以手糊成型制成了玻璃纤维增强聚酯的军用飞机的雷达罩,其后不久,美国莱特空军发展中心设计制造了一架以玻璃纤维增强树脂为机身和机翼的飞机,并于1944年3月在莱特-帕特空军基地试飞成功。1946年纤维缠绕成型技术在美国出现,为纤维缠绕压力容器的制造提供了技术贮备。1949年研究成功玻璃纤维预混料并制出了表面光洁,尺寸、形状准确的复合材料模压件。
1950年真空袋和压力袋成型工艺研究成功,并制成直升飞机的螺旋桨。60年代在美国利用纤维缠绕技术,制造出北极星、土星等大型固体火箭发动机的壳体,为航天技术开辟了轻质高强结构的最佳途径。在此期间,玻璃纤维-聚酯树脂喷射成型技术得到了应用,使手糊工艺的质量和生产效率大为提