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复合材料飞机中胶粘剂的核心作用

时间: 2011-06-26 21:17 来源: 作者: 点击:
使用先进胶粘剂减轻重量在工业中早有应用;在全的飞机上,胶粘剂的使用达到了前所未有的程度,比如说波音梦幻飞机以及其他正在开发中的机型。

3M 公司最近开发了两种新型胶粘剂,大大提高了复合材料飞机结构的强度和刚度。“用复合材料而不用金属把飞机粘结在一起会遇到一些明显的挑战,”3M Aerospace公司的高级技术经理 Tim Dietz 说。比如,复合材料会从周围环境中吸收高达自身重量3% 的潮气。“我们开发了一种配方完全可以在固化过程中承受这种水平的湿度,”Dietz 在接受DESIGN NEWS 杂志采访时说。

这种新开发的Scotch-Weld结构型胶粘剂膜层AF 555是一种热固改良性环氧树脂胶粘剂膜层,与蜂巢结构或部分的单片复合结构一起使用。它会在300~355F 时固化。另一种型号AF 500 胶粘剂是设计用在250F 固化的应用中的。

这些材料是通过手工铺叠或自动系统在室温下应用的。一般情况下,为了避免提前反应,胶粘剂要被保持在凝结状态。对于复合材料飞机来说,胶粘剂拿出冷冻设备允许放在外面的时间(out time)要明显更长才行,因为飞机的部件都很庞大。AF 555 允许放在外的时间是一年,在这期间胶粘剂会出现阶跃变化。一般胶粘剂允许放在冷冻设备外的时间范围是5~45 天。

根据一家客户的要求,3M 公司还开发出一种具有轻量导电屏蔽性能的胶粘剂,可以在复合材料飞机的表面防止雷电的攻击。

据3M 公司结构型胶粘剂市场经理Troy Ferrero 说,这些新型系统是与几家合作伙伴联合开发的。很有趣的是, Ferrero 和Dietz 两人都说每家OEM 厂商对于胶粘剂系统需要的强度都有自己具有专利的规格需求。没有哪家OEM厂商愿意同DESIGN NEWS 谈论其系统中的详细规格。但是,波音公司最近宣布,其梦幻飞机的机身已经胜利通过了极限负载测试。

波音梦幻飞机787是最著名的新型复合材料飞机,同时还有其他几种飞机也在开发中。在去年年底,空中客车公司(Airbus)也宣布,它将使用复合材料而非金属来建造A350 飞机的框架(http://designnews.com.cn/0807-539.aspx)。一位专家说,航空工业对碳纤材料的需求将会从2006年的5,210公吨增加到2010年的10,700 公吨。(end)

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