40年代初,電子工業(yè)需要尋找一種適宜的材料做防護(hù)軍用飛行器的雷達(dá)天線,特別是防護(hù)戰(zhàn)斗機(jī)及轟炸機(jī)上的雷達(dá)天線。采用雷達(dá)罩是用來(lái)防護(hù)氣候?qū)茈娮觾x器的影響。玻璃鋼具有優(yōu)良的透雷達(dá)波性能,足夠的機(jī)械強(qiáng)度和簡(jiǎn)便的成型工藝,...
40年代初,電子工業(yè)需要尋找一種適宜的材料做防護(hù)軍用飛行器的雷達(dá)天線,特別是防護(hù)戰(zhàn)斗機(jī)及轟炸機(jī)上的雷達(dá)天線。采用雷達(dá)罩是用來(lái)防護(hù)氣候?qū)茈娮觾x器的影響。玻璃鋼具有優(yōu)良的透雷達(dá)波性能,足夠的機(jī)械強(qiáng)度和簡(jiǎn)便的成型工藝,使它成為理想的雷達(dá)罩材料。這是歷史上第一次采用玻璃鋼制造雷達(dá)罩,同時(shí)又大大地促進(jìn)了玻璃鋼材料的研究。
60年代玻璃鋼技術(shù)在直升機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用有所突破,如西德M.B.B.公司研制玻璃鋼旋翼槳葉,逐步取代金屬鋁蒙皮/鋁蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的金屬槳葉。但由于玻璃鋼的模量低,不能制造高強(qiáng)度的飛機(jī)結(jié)構(gòu)件。
70年代初,隨著硼纖維、碳纖維、芳綸纖維等相繼出現(xiàn),這些高級(jí)增強(qiáng)纖維的比剛度、比強(qiáng)度、耐疲勞性能等優(yōu)于金屬材料,由它們來(lái)增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂組成的復(fù)合材料,已在飛機(jī)的主結(jié)構(gòu)件(主受力件)上得到應(yīng)用。
近10多年來(lái),考慮到這些高級(jí)增強(qiáng)纖維的價(jià)格都比較高,為了更合理的用材,大力開(kāi)發(fā)混雜復(fù)合材料(Hybrid Composites)的研究。
以復(fù)合材料在飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用為代表。美國(guó)兩家噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)制造廠:通用電器—飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)事業(yè)集團(tuán)公司(GE—AEBG)和普惠公司,以及其它一些二次承包公司,都在用高性能復(fù)合材料取代金屬制造飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)零部件。如發(fā)動(dòng)機(jī)艙系統(tǒng)的許多部緊推力反向器、風(fēng)扇罩、風(fēng)扇出風(fēng)道導(dǎo)流片等都用復(fù)合材料制造。如發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)口氣罩的外殼是由美國(guó)聚合物公司的碳纖維環(huán)氧樹(shù)脂預(yù)混料(E707A)疊鋪而成,它具有耐177℃高溫的熱氧化穩(wěn)定性科殼表面光滑如鏡面,有利于形成層流。又如FW 4 0O0型發(fā)動(dòng)機(jī)有8 0個(gè)149℃的高溫空氣噴口導(dǎo)流片也是用碳纖維環(huán)氧預(yù)浸料制造的。
在316℃這一極限溫度以下的環(huán)境中,復(fù)合材料不僅性能優(yōu)于金屬,而且經(jīng)濟(jì)效益高。據(jù)波音公司估算,噴氣客機(jī)重量每減輕一磅,是飛機(jī)在整個(gè)使用期限內(nèi)可節(jié)省1000美元。據(jù)法布萊特公司估算,美國(guó)第年約有100萬(wàn)磅復(fù)合材料用于制造噴氣飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)零件,銷售額高達(dá)5000萬(wàn)美元。
目前環(huán)氧樹(shù)脂的連續(xù)使用溫度最高約在280℃以下,近來(lái)DOW化學(xué)公司的一種多功能團(tuán)環(huán)氧樹(shù)脂Tactlx742,用二氨基二苯砜固化劑;制成的制品玻璃化溫度Tg>310℃,可用于制造噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)零件。