航空航天:高性能環氧樹脂復合材料應用亮點

  適應航空、航天、軍工等高科技領域的需要而發展起來的環氧樹脂高性能復合材料,已成為制造飛機、導彈、火箭、衛星及航天飛機的關鍵性材料.環氧樹脂行業協會(www.epoxy-e.cn)專家表示,這可以說航空航天是名副其實的高性能環氧樹脂復合材料應用亮點。
  據環氧樹脂行業協會(www.epoxy-e.cn)專家介紹,神五、神五航天器應用了大量高性能環氧樹脂復合材料,其基材是我國業內龍頭企業藍星新材料無錫樹脂廠提供的航天級專用產品。航空航天成為環氧樹脂復合材料應用亮點,除該材料具有可靠的性能外,還在于其本身重量很輕,能以小動力將飛船送上天。高性能環氧樹脂復合材料早是在各種飛機上展現功能的,美國20世紀60年代就開始應用硼/環氧復合材料作飛機蒙皮、操作面等,由于硼纖維造價太貴,70年代轉向碳/環氧復合材料并得到快速發展。大致可分為3個發展階段,第1階段應用于受力不大的構件,如各類操縱面、舵面、擾流片、副翼、口蓋、阻力板、起落架艙門、發動機罩等次結構上;第2階段應用于承力大的結構件上,如安定面、全動平尾和主受力結構機翼等;第3階段應用于復雜受力結構,如機身、翼盒等,一般可減重20~30%。目前軍機上復合材料用量已達結構重量的25%左右,占到機體表面積的80%。我國于1978年次將碳―玻/環氧復合材料用于強―5型飛機的進氣道側壁,20世紀80年代在多種軍機上成功地將C/EP用作垂直安定面、舵面、全動平尾和機翼受力盒段壁板等主結構件。
  宇航工業中除燒蝕復合材料外,高性能環氧復合材料應用也很廣泛。如三叉戟導彈儀器艙錐體采用C/EP后減重25~30%省工50%左右。還用作儀器支架及三叉戟導彈上的陀螺支架、彈射筒支承環,彈射滾柱支架、慣性裝置內支架和電池支架等55個輔助結構件。由于減重使射程增加342km。德爾塔火箭的保護罩和級間段亦由C/EP制造,美國衛星和飛行器上的天線、天線支架、太陽能電池框架和微波濾波器等均采用C/EP定型生產,國際通訊衛星V上采用C/EP制作天線支撐結構和大型空間結構,宇航器“空中旅行者”的高增益天線次反射器和蜂窩夾層結構的內外蒙皮采用了K-49/EP,航天飛機用Nomex蜂窩C/EP復合材料制成大艙門、C/EP尾艙結構壁板等。
  近年來高性能環氧復合材料在民用領域也得到廣泛應用。環氧樹脂行業協會(www.epoxy-e.cn)專家介紹說,環氧復合材料在高級體育用品中就有很快的發展,如:用C/EP或C-G/EP或C-K49/EP制造高爾夫球桿、羽毛球拍、網球拍、自行車架、滑雪杖、滑雪板、標槍、撐桿、弓箭、釣魚桿、雪橇、冰球棍、賽車、滑翔機、賽艇、沖浪板、跳水板等。