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aishan版主 (文坛精英)
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[交流]
揭开F-35身上的纳米复合材料 已有3人参与
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自1991年碳纳米管被发现之后，已预见到可将碳纳米管增强的复合材料作为机体材料。它普遍被认为是业已发现的强度最高的材料——强度是碳纤维增强复合材料（CFRP）的数倍，而重量却轻25~30%。 F-35闪电II是在机体非承力结构上采用纳米复合材料的第一个大批量生产的飞机。据纳米技术负责人特拉维斯埃尔斯称，从低速初始生产第四批飞机开始，由碳纳米管增强的热固性环氧复合材料将代替碳纤维复合材料用于生产F-35翼尖整流罩。这种材料被认为是第一代极端先进高分子工程材料（APEX）。相对于目前的其它材料，碳纳米管复合材料具有更高的机械性能、热稳定性能、导电性能和工艺性能 与此同时，正在考虑用同样的碳纳米管增强复合材料取代F-35上其他由复合材料或金属材料制作的约100个零件。 碳纤维增强复合材料作为主承力结构材料已成为铝和钢的竞争对手。例如，波音正在用其制作787的全复合材料机身。但将其用于军民用飞机的承力构件仅有20年的发展史。开发工作始于1970年代初期，当时飞机制造商将玻璃纤维和碳纤维增强复合材料用于次要控制面。 同样地，随着技术的成熟，从F-35开始将碳纳米管增强复合材料用于非承力构件，将导致该技术在机体结构上的广泛应用。这种材料未用于主承力结构并非出于技术上的原因。然而，为降低结构材料认证方面的要求，只能考虑将碳纳米管增强复合材料用于非承力结构。 其间，碳纳米管已广泛用于工业界，从半导体到高尔夫球杆。迄今为止，成本居高不下及结构件生产的复杂性，意味着将其用于航空航天业尚受到很大限制。 然而，洛马公司开发了将碳纳米管用于飞机结构、可显著降低成本的工艺方法，这种新的翼尖整流罩的成本仅为相应碳纤维增强复合材料构件的十分之一。 埃尔斯拒绝透露洛马公司的碳纳米管增强复合材料低成本制造工艺的细节，这些细节被认为是公司内部的商业秘密。但有一点是十分明了的，即这种低成本工艺是洛马公司的新发明。埃尔斯称，这是在过去四年取得的进展。在此期间，洛马公司一直在开发新的、低成本的机体结构制造方法。 洛马公司已于2007年被空军研究实验室选为生产并验证X-55先进复合材料货机（ACCA），该机改自于仙童多尼尔328。机身将由新的碳纤维树脂基复合材料采用非热压罐固化方法重新制造，以降低生产成本。有可能X-55机体也从目前用于F-35的碳纳米管复合材料的开发工作中获得效益。该公司目前仅公布了关于机体纳米结构制造的快速成形的最初资料。 https://www.zgnmjs.com/news/13133148.html |
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