碳纖維／環(huán)氧復合材料由于性能優(yōu)越，在飛機上得到越來越多的應用，預計將成為飛機的主要材料之一。

       材料的熱膨脹系數是材料應用和產品設計的重要性能數據，在確定模具大小，保證制件尺寸、防止翹曲、變形和減少內應力等方面，都是必不可少的。碳纖維復合材料是由兩種膨脹系數不同的材料復合而成，其熱膨脹系數是隨復合材料的鋪層結構和使用方向而變的一系列數值。由于碳纖維和樹脂的熱膨脹系數相差甚大，致使單向復合材料具有高度的各向異性，加上碳纖維的負膨脹行為，再經鋪層復合，則其熱膨脹行為相當復雜，可引起尺寸的復雜變化及翹曲變形，如果與金屬部件結合或在與總體工程裝配中，則問題就更加嚴重。

       碳纖維復合材料的特點之一，與其它復合材料一樣，即性能的可復合性，除力學性能可復合外，熱膨脹性能也可以按照制件的要求進行復合。在復合材料膨脹系數與鋪層結構及有關力學陛能等相關性研究的基礎上，提出復合材料膨脹系數復合的數學公式，用它計算各種鋪層的碳纖維復合材料各方向的膨脹系數，進而進行材料設計，并生產符合一定膨脹系數f包括零膨脹）的材料。零膨脹或近零膨脹碳纖維復合材料，在要求尺寸穩(wěn)定性高或要求熱應力平衡的部件上已經得到應用，如飛機的活動翼面、光學儀器部件、人造衛(wèi)星本體，微波天線反射盤和太陽能電池基板等。

    碳纖維復合材料熱膨脹系數的測定和復合計算，常見于報道，但由于各研究目的不同和研究條件所限，材料品種和質量并不一樣，鋪層結構也只有二、三種，因此這些數據不能為我國當前碳纖維復合材料研究、生產及飛機設計直接應用。為了更好地結合實際應用，本課題采用當前我國飛機上使用的碳纖維復合材料所用的樹脂、纖維和工藝，制成各典型鋪層的層壓板，精確測定各溫度下的各種不同鋪層結構的不同方向的熱膨脹系數，為材料研究和飛機設計提供一整套可靠的實測數據。同時利用這套實測數據，對熱膨脹復合公式進行驗算，評定其可應用性的程度，以便使這些公式在材料研究、生產和飛機部件設計中得到應用。

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