環氧樹脂復合材料在航天工業中的應用
環氧樹脂是先進復合材料中應用廣泛的樹脂體系,它可適用于多種成型工藝,可配制成不同配方,可調節粘度范圍大;以便適應于不同的生產工藝。它的貯存壽命長,固化時不釋出揮發物,固化收縮率低,固化后的制品具有極佳的尺寸穩定性、良好的耐熱、耐濕性能和高的絕緣性,因此,目前環氧樹脂統治著高性能復合材料的市場。
宇航技術對結構材料高比模量、高比強度的要求,特別嚴格,使先進復合材料成為宇航技術必需的材料。作為結構材料的基作樹脂基本上都采用環氧樹脂。其主要的應用范圍如下:
1、固體火箭發動機殼體
在50年代末,采用纖維纏繞成型的玻璃鋼殼體取代鋼殼,使結構減輕50%一60%。后來,“三叉戟1”、 M X的三級發動機殼體全部采用芳綸/環氧樹脂體系,重量又比玻璃鋼的同尺寸殼體減輕50%。
在阿里安運載火箭許多結構件均用碳纖維/環氧樹脂制造。
2.戰略導彈上的應用
美國已采用JFRP作彈頭結構殼體、儀器艙、級間段等50多個分系統部件。據 洛克希德導彈與宇航公司稱用碳纖維/環氧樹脂制造的機構取代鋁結構,可使結構減輕40%。
3、衛星和宇航器上的結構應用
衛星結構的輕型化對衛星功能及運載火箭的要求至關重要,所以對衛星結構的重量要求很嚴。國際通訊衛星VA中心推力筒用碳纖維復合材料取代鋁后減重23kg(約占3O%),可使有效載荷艙增加 450條電話線路,僅此一項盈利就接近衛星的發射費用。美、歐衛星結構重量不到總重的10%,其原因就是廣泛使用了先進復合材料。
4.航天飛機上的應用
美國航天飛機上使用的結構復合材料總重約2噸,采用先進復合材料后減重410kg,而且明顯減少了飛行過程中因復雜的溫度環境引起的變形。航天飛機進入軌道后,用機械手投放和回收衛星,機械手上臂、前臂是用超高模量石墨纖維 GY― 7 0增強環氧制成的。
總之,復合材料已成為宇航工業中不可缺少的關鍵材料。
宇航技術對結構材料高比模量、高比強度的要求,特別嚴格,使先進復合材料成為宇航技術必需的材料。作為結構材料的基作樹脂基本上都采用環氧樹脂。其主要的應用范圍如下:
1、固體火箭發動機殼體
在50年代末,采用纖維纏繞成型的玻璃鋼殼體取代鋼殼,使結構減輕50%一60%。后來,“三叉戟1”、 M X的三級發動機殼體全部采用芳綸/環氧樹脂體系,重量又比玻璃鋼的同尺寸殼體減輕50%。
在阿里安運載火箭許多結構件均用碳纖維/環氧樹脂制造。
2.戰略導彈上的應用
美國已采用JFRP作彈頭結構殼體、儀器艙、級間段等50多個分系統部件。據 洛克希德導彈與宇航公司稱用碳纖維/環氧樹脂制造的機構取代鋁結構,可使結構減輕40%。
3、衛星和宇航器上的結構應用
衛星結構的輕型化對衛星功能及運載火箭的要求至關重要,所以對衛星結構的重量要求很嚴。國際通訊衛星VA中心推力筒用碳纖維復合材料取代鋁后減重23kg(約占3O%),可使有效載荷艙增加 450條電話線路,僅此一項盈利就接近衛星的發射費用。美、歐衛星結構重量不到總重的10%,其原因就是廣泛使用了先進復合材料。
4.航天飛機上的應用
美國航天飛機上使用的結構復合材料總重約2噸,采用先進復合材料后減重410kg,而且明顯減少了飛行過程中因復雜的溫度環境引起的變形。航天飛機進入軌道后,用機械手投放和回收衛星,機械手上臂、前臂是用超高模量石墨纖維 GY― 7 0增強環氧制成的。
總之,復合材料已成為宇航工業中不可缺少的關鍵材料。










































