環氧樹脂基復合材料的更好“替代品”來了
歐洲航空航天部門通常在許多應用中使用重量輕、高性能的熱固性塑料復合材料——也稱為環氧樹脂基復合材料。然而,這些材料的耐熱性不如其他金屬飛機部件,這可能會在達到***溫度的情況下影響安全性。為了改善當前熱固性復合材料在面對熱損傷時的弱點,HITCOMP 研究團隊提出了一種替代方案:使用新型 PAEK 樹脂基熱塑性材料。
圖片來源:馬德里卡洛斯三世大學
在 HITCOMP 項目的開發過程中,從熱性能的角度來看,由熱塑性基材制成的組件比熱固性復合材料更**。使它們非常有用的一個已知特性是它們可以重鑄、重塑、加工和回收,而無需任何額外的固化過程來硬化和凝固。此外,與傳統的熱固性復合材料相比,它們是更通用、更便宜和更環保的材料,并且具有更長的使用壽命,這要歸功于它們的高彈性(它們可以更容易地回收或修復)和抗疲勞(磨損和撕裂)和腐蝕. 這些材料的引入將意味著擁有更安全、更輕的飛機,這些飛機消耗更少的燃料、提高能源效率并減少排放。
為了在航空航天工業中充分利用熱塑性塑料,由于它們在過熱時會熔化和變形,因此有必要確定它們在受到熱、火和機械載荷時的行為。HITCOMP 項目開發了一個測試實驗室,采用新的紅外 (IR) 熱成像技術,以便在火災測試期間獲得對材料實際溫度的準確和非侵入式測量。***終目標是對熱塑性塑料進行虛擬測試,并將其在實際應用中的性能與傳統熱固性復合材料的性能進行比較。
“航空航天部門正在向更電動的飛機過渡。這涉及更多的熱量和***終的火源,增加了對結構的加熱效應,”來自 UC3M 部門的 HITCOMP 項目的**研究員兼協調員 Fernando López 解釋說:“在這種情況下,我們的項目旨在建立一種創新的方法,該方法允許對熱塑性塑料進行表征,這種方法涉及的資源更少,并在受到機械載荷或火災和高溫時改進了對其行為和抵抗力的預測。”
通過紅外熱成像獲得的測量結果可以進行計算機模擬,從而虛擬化測試以在航空工業中選擇這種類型的材料。預計其實施將“顯著減少驗證測試的數量,這些測試是強制性的,會大大增加成本并延遲行業內此類材料的批準。” IR 模型和設備已經轉移到空中客車公司,以便研究其工業應用。
在研究過程中,該團隊還開發了一種新方法——受 UC3M 傳感器、遠程檢測和紅外成像實驗室 (LIR-InfraRed LAB) 先前結果的啟發——該方法允許使用這些紅外成像技術遠程確定熱這些材料的特性,無需接觸。
https://www.hongyantu.com/news/29127.html 20220414 |
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