瑞典复合材料研究所

1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划瑞典复合材料研究所复合材料：复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等因此有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢之称。质轻而硬，不导和汽车、船舶外壳等。以上的材料复合在一起，组成另一种能满足人们要求的材料基本上分两大类，即湿法接触型和干法加压成型。如按工艺特点来分，有手糊成型、层压成型、RTM法、挤拉法、模压成型、缠绕成型等。手糊成型又包括手糊法、袋压法、喷射法、湿糊低压法和无模手糊法。生产方法：目前世界上使用最多的成型方法有以下四种。1，手糊法：主要使用国家有挪威、日本、英国、丹麦等。喷射法：主要使用国家有瑞典、美国、挪威等。模压法：主要使用国家有德国等。RTM法：主要使用国家有欧美各国、日本。还有：纤维缠绕成型法、拉挤成型法和热压灌成型法等等。我国有90%以上的FRP产品是手糊法生产的，其他

2、有模压法、缠绕法、层压法等。日本的手糊法仍占50%。从世界各国来看，手糊法仍占相当比重，说明它仍有生命力。手糊法的特点是用湿态树脂成型，设备简单，费用少，一次能糊10m以上的整体产品。缺点是机械化程度低，生产周期长，质量不稳定。我国从国外引进了挤拉、喷涂、缠绕等工艺设备，随着FRP工业的发展，新的工艺方法将会不断出现。汽车工业。由于复合材料具有特殊的振动阻尼特性，可减振和降低噪声、抗疲劳性能好，损伤后易修理，便于整体成形，故可用于制造汽车车身、受力构件、传动轴、发动机架及其内部构件。复合材料市场一是清洁、可再生能源用复合材料，包括风力发电用复合材料、烟气脱硫装置用复合材料、输变电设备用复合材料和天然气、氢气高压容器；二是汽车、城市轨道交通用复合材料，包括汽车车身、构架和车体外覆盖件，轨道交通车体、车门、座椅、电缆槽、电缆架、格栅、电器箱等；三是民航客机用复合材料，主要为碳纤维复合材料。热塑性复合材料约占10%，主要产品为机翼部件、垂直尾翼、机头罩等。中国未来20年间需新增支线飞机661架，将形成民航客机的大产业，复合材料可建成新产业与之相配套；四是船艇用复合材料，主要为游艇和渔船，游艇

3、作为高级娱乐耐用消费品在欧美有很大市场，由于中国鱼类资源的减少、渔船虽发展缓慢，但复合材料特有的优点仍有发展的空间。随着现代科学技术的发展，具有轻质、高强度、耐腐蚀、易合成型等优点的非金属材料越来越多的取代传统的金属材料，在汽车上得到了应用。在汽车工业中非金属材料有塑料、橡胶、摩擦材料、涂料、胶黏剂、复合材料、玻璃、纺织材料、密封材料及润滑油等。其中汽车用复合材料在汽车工业中越来越得到广泛的重视和应用，而且有着一定的市场开发前景。车用复合材料的特点一般称为复合材料的是由纤维等增强材料与基底等2种或2种以上性质不同的材料，通过各种工艺手段组合而成。它与纤维增强塑料、纤维增强金属、金属-塑料层叠材料等相当，具有质量轻、强度高、刚度好的特点，这些复合材料在汽车零部件上应用很盛行。复合材料是并向异性的非均质材料，与其他材料相比有以下突出特点：1)比强度与比模量高。比强度、比模量是指材料的强度和模量与密度之比，比强度越高，零件自重越小；比模量越高，零件的刚性越大。因此对高速运转的结构件或需减轻自重的运输工具具有重要意义。2)纤维增强复合材料中的纤维与基体间的界面能够有效地阻止疲劳裂纹的扩展，外加

4、载荷由增强纤维承担。大多数金属材料的疲劳强度极限是其拉伸强度的30%50%，而复合材料则可达到60%80%。3）在热塑性塑料中掺入少量的短切碳纤维可大大地提高它的耐磨性，其增加的倍数可为原来的好几倍。如聚氯乙烯以碳纤维增强后为其本身的倍，聚四氟乙烯为其本身的3倍；聚丙烯为其本身的倍；聚酰胺为其本身的倍；聚酯为其本身的2倍。选用适当塑料与钢板复合可作耐磨物件，如轴承材料等。用聚四氟乙烯为表层、多孔青铜和钢板为里层的三层复合材料，可制成滑动轴承的良好材料。4）化学稳定性优良。纤维增强酚醛塑料可长期在含氯离子的酸性介质中使用，用玻璃纤维增强塑料，可制造耐强酸、盐、酯和某些溶剂的化工管道、泵、阀及容器等设备。如用耐碱纤维与塑料复合，还能在强碱介质中使用。耐碱纤维可用来取代钢筋与水泥复合。5）耐高温烧蚀性好。纤维增强复合材料中，除玻璃纤维软化点较低外，其他纤维的熔点一般都在XX以上，用这些纤维与金属基体组成的复合材料，高温下强度和模量均有提高。例如：用碳纤维或硼纤维增强后，400时强度和模量基本可保持室温下水平。同样用碳纤维增强金属镍，不仅密度下降，而且高温性能也提高。由于玻璃钢具有极低的导热系

5、数，可瞬时耐超高温，故可做耐烧蚀材料。6）工艺性与可设计性好。调整增强材料的形状、排布及含量，可满足构件强度和刚度等性能要求，且材料与构件可一次成型，减少了零部件、紧固件和接头数目，材料利用率大大提高。复合材料与未来汽车未来的汽车是属于适应环境保护的绿色汽车，因而在此不可避免的要提到复合材料的环保意识。复合材料能提高材料性能，延长使用期，加强功能性，这些都是对环境有利的特性。但应认真对待并努力克服复合材料的再生问题，使复合材料朝着环境协调化的方向发展。复合材料零件的再生利用是非常难的事，会对环境产生些不利的影响。如目前发展最快、应用最高的聚合物基复合材料中绝大多数属易燃物，燃烧时会放出大量有毒气体，污染环境；且在成型时，基体中的挥发成分即溶剂会扩散到空气中，造成污染。复合材料使用本身就是多种组分材料构成，属多相材料，难以粉碎、磨细、熔融及降解，复合零件首先分解成单一材料的零件，然而这种分解工艺成本和再生成本较高，而且要使其恢复原有性能十分困难。因此再生利用的主要条件之一是零件容易拆卸，尽可能是单一品种材料，即便是复合材料也要尽量使用复合性少的材料。基于上述原则上的考虑，热塑性聚烯烃弹性

6、体、聚丙烯发泡材料及GMT增强板材的应用量还会大幅度增加，相反热固性树脂的用量将受到限制。目前在再生性和降解性方面的研究工作已经取得了很大的进展。当今社会，人们目光的角度逐渐转到人与自然的关系问题上，环境与能源问题成为世界上每个国家能否生存和发展的关键。随着人们环保意识的不断提高以及符合环保法XX年十大国防材料技术1.日本东丽推出新型高强高模碳纤维T1100GXX年3月，日本东丽工业有限公司宣布，继T800S和T1000G之后，又研制成功T1100G新型碳纤维及其高性能树脂预浸料，填补了高强高模碳纤维的空白，实现了碳纤维性能的又一次跃升。东丽公司宣称同时实现碳纤维的高拉伸强度和高拉伸模量在技术上难以实现。东丽利用碳化技术，在纳米尺度上精确控制纤维结构。利用纳米技术，东丽公司还开发出基体树脂技术，该技术可以提高预浸料的抗拉强度和抗冲击性。这项技术将被纳入T1100G碳纤维中。T1100G同时实现高强度和高模量，抗拉强度达到了吉帕，较T800S和T1000G分别提高12%和3%；拉伸模量提高到了324吉帕，较T800S和T1000G均高10%。2.波音公司成功测试米复合材料低温贮箱XX年8

7、月，由波音公司制造的直径米的石墨/环氧复合材料低温贮箱在马歇尔航天中心进行测试，这是迄今为止建造的最大的复合材料火箭推进剂贮箱，与现在所用全尺寸火箭的金属推进剂贮箱具有相同的尺寸。工程师在贮箱上加载结构载荷，以模拟运载火箭在飞行过程中所经受的物理应力，以此验证贮箱结构的有效性。在其他测试中，工程师用冷却到-253的136立方米液氢充满贮箱，并在兆帕压力范围内进行压力循环测试，贮箱成功地实现在极低温度下储存燃料并可在不同压力下正常运行。该测试为进一步研制适用于“航天发射系统”重型运载火箭第二级的米直径复合材料液氢贮箱奠定了技术基础，标志着NASA在运载火箭大型复合材料箭体结构技术方面取得重要进展。NASA最终目标是使复合材料低温贮箱比现有技术水平的金属材料贮箱减重30%、成本降低25%。3.美宇航局开发出自适应柔性复合材料机翼美国宇航局和美国空军联合资助美国弹性系统研发公司开发出自适应可变形弹性机翼。传统机翼多变的造型是由装备与襟翼滑动翼实现的，一般依靠机械创造各种接缝和间隙的结构，不仅仅效率较低下且产生噪音。NASA的适应兼容后缘项目采用柔性机翼来提升效率降低噪音。这种几何形状可变的机

8、翼系统称为FlexFoil，可以改造现有飞机机翼或融入全新的机身。变形机翼采用一种复合轻质材料，能够根据空气动力自由弯折，能减少飞机飞行时的噪音，同时更加省油。目前，该机翼替代改进版湾流III公务机上米的铝翼片，并进行试验。ACTE技术对未来航空预计将产生深远的影响。先进轻质材料将降低机翼的结构重量，改善燃油效率，同时减少环境影响。4.俄罗斯“阿玛塔”主战坦克将采用新型结构装甲钢XX年，俄罗斯钢铁研究所根据乌拉尔运输机械制造局的要求研制出新型44-装甲钢，与传统装甲钢相比塑性不变，硬度显著提升，在防护能力相同的情况下可使结构装甲减轻15%。新型装甲钢的生产将由乌拉尔车辆厂科研生产联合体的下属企业伏尔加格勒“红十月”冶金公司完成，正在研制的“阿玛塔”主战坦克将采用这种新型装甲钢。5.韩国公司开发出宽波段雷达吸波材料韩国科尼国际公司开发出一种在任何频率下反射率低于10分贝的雷达吸波材料，适用于几乎所有频率。这种材料可用于多个类型的武器系统中，如用于战斗机和军舰的隐身能力，将更大程度地提升生存能力和任务能力。韩国海事和海洋大学在XX年对科尼RAM的雷达截面效率进行了评估。该大学表示，吸收率最

9、高时可达到98%。这种材料可用于韩国F-16级飞机的KF-X项目，该飞机具有雷达规避隐身能力。6.块状玻璃合金及其复合材料可用于航天器的微流星体轨道碎片防护屏XX年2月，NASA喷气推进实验室研制出可用于航天器微流星体轨道碎片防护的新型金属合金块体玻璃合金及其复合材料衍生物，该材料对于MMOD防护具有最优的综合性能，能够有效地汽化撞击进来的碎片，同时确保被撞击的局部防护屏也熔化或汽化，从而阻止固体碎片撞击到航天器的外壁。将国际空间站防护屏中的凯夫拉纤维用BMGs所替代，测试铝弹丸冲击速度达到7千米/秒时新防护屏与传统防护屏的性能比较，试验结果表明，新防护屏比传统防护屏更能有效减缓来自于铝弹丸的冲击力。BMGs及其复合材料能够制成大型薄板和面板，且具有无与伦比的力学性能，有潜力成为未来航天器MMOD防护的最优材料。7.瑞典开发的新发动机陶瓷纳米颗粒热障涂层使用寿命提高了2倍瑞典西部大学的研究人员开发了一种悬浮液等离子喷涂工艺，首先使纳米陶瓷颗粒悬浮在一种液体中，然后再进行等离子喷涂。在等离子体流的作用下，陶瓷粉末的喷涂温度高达70008000。陶瓷颗粒熔化撞击零件表面形成大约毫米厚的涂层。新纳米涂层使用寿命至少是传统涂层使用寿命的3倍，同时具有低的热传导能力、较好的弹性和渗透性，性能大大提高的同时，降低了成本。西部大学、航空发动机制造商吉凯恩航宇公司以及燃气轮机制造商西门子工业涡轮机械公司正进行密切合作，致力于两年内在航空发动机和燃气轮机上使用该纳米涂层。8.美国线性多腔合金基高能量密度结构含能材料问世XX年，美国乔治亚理工学院最新研制出了线性多腔合金基高能量密度结构含能材料，以线性多腔合金为壳体，内装活性填料，线性多腔合金的应力传递使活性填料发生反应，产生可控破片，可应对大规模杀伤武器。线性多腔合金壳体由马氏体钢惰性金属或钽活性金属制成，活性填料为钽/三氧化二铁和钽/三氧化二铋铝热剂。已

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