纤维复合材料 Na444 2006年12月 FIBER COMPOSITES Dkc,,2006 树脂基复合材料在雷达结构中的应用 朱迅!,曲艳双2,王荣国3 (1.中国电子科技集团第三十八研究所结构部,230031)(2.哈尔滨玻璃钢研究院,15000160 (3哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所,150001) 摘要本文介绍了树脂基复合材料的性能和成型工艺特点及其结构件的设计方法;阐述了树脂基复合材料在 达结构中的应用;分析了目前树脂基复合材料在雷达结构中应用存在的问题,并给出了一些建议 关键词复合材料;雷达结构;复合材料结构设计方法 Application of Resin Matrix Composites in Radar Structure ZHU Xun, QU Yan- shuang WANG Rong-guo (1. The 38th Research Insitute of China Electronics Technology Camp any, Heei 230031) (2. Harbin FRP Instiute. Harbin 150036 (3. Center for Composites of Harbin Inst itute of Technology, Harbin 150001) ABSTRACT The performance, the manufacturing pocess of the res in matri composites and its structure design method is intro- duced in this paper. The applicaion o the resin matrix camposites i radar structure is summarized. The problems of resin matri osites in radar sruct ure applicatin is analysed and some suggestions KEYWORDS Composites; Radar tructure, Stucture design mehod o composites 1前言 抗损伤的能力,研究开发了一系列的具有较好韧性 随着电子信息事业的发展,对电子信息设备结应用。树脂基复合材料的物理性能主要取决基体材 构的要求也越来越苛刻,电子设备都向小型化、轻型料的物理性能,通常可以通过向基体中添加填料来 化和高可靠性的方向发展。由于树脂基复合材料具改变或获得需要的物理性能 有高比强度和比模量、耐腐蚀、耐辐射、疲劳性能好 以及可以整体成型等技术优点,在雷达结构中也受 表1复合材料用典型树脂基体 到越来越广泛的应用 名称 主要成分 固化温度(℃) 648酚醛环氧、B3、已二胺 2性能、成型工艺、结构设计 QY8911 双马来酰亚胺 1M0~20 2.1树脂基复合材料的性能 双酚A环氧、DDE 树脂基复合材料具有比强度高、比模量高、抗疲 HDL 环氧DDs 60~170 劳性能好等优异的力学性能。且其成型工艺灵活、 BP907 改性环氧、Diy lM~180 结构和材料本身的性能具有很强的可设计性。树脂 改性双马来酰亚胺 80~20 基复合材料结构可以通过选择不同种类的纤维和不 同的排布方式,一次成型将潜在的性能集中到必要 树脂基复合材料的力学性能主要取决于增强材 的方向上,使其有效的发挥作用2 料的性能。其刚度、强度主要由基体和增强材料的 树脂基复合材料的性能主要取决于增强材料纤特性、增强材料的取向和所占的体积分数所决定 维和基体树脂的性能使用不同的树脂基体将赋予基体与增强材料粘接的界面是基体向增强材料 复合材料不同的性能,目前性能较好、研究最多的是传递应力的枢纽,界面粘接的好坏也直接影响复合 环氧树脂体系(见表1)。环氧树脂体系具有较好的材料的整体力学性能。作为结构件应用的复合材料 力学性能和优异的工艺性能,其工作温度一般在大多数采用连续纤维增强材料,其力学性能优异。 1以下2为提高树脂基复合材料的断裂韧性和连续纤维主要有玻璃纤维Kkar纤维、碳纤维等有树脂基复合材料在雷达结构中的应用 朱 迅 1 , 曲艳双 2 , 王荣国 3 ( 1. 中国电子科技集团第三十八研究所结构部, 230031) ( 2. 哈尔滨玻璃钢研究院, 1500036) ( 3
哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所, 150001) 摘 要 本文介绍了树脂基复合材料的性能和成型工艺特点及其结构件的设计方法; 阐述了树脂基复合材料在雷 达结构中的应用; 分析了目前树脂基复合材料在雷达结构中应用存在的问题, 并给出了一些建议。 关键词 复合材料; 雷达结构; 复合材料结构设计方法 Application of Resin Matrix Composites in Radar Structure ZHU Xun 1 , QU Yan- shuang 2 , WANG Rong- guo 3 ( 1. The 38th Research Institute of China Electronics Technology Company, Hefei 230031) ( 2. Harbin FRP Institute, Harbin 150036) ( 3. Center for Composites of Harbin Institute of Technology, Harbin 150001) ABSTRACT The performance, the manufacturing process of the resin matrix composites and its structure design method is intro￾duced in this paper. The application of the resin matrix composites in radar structure is summarized. The problems of resin matrix composites in radar structure application is analysed and some suggestions are given. KEYWORDS Composites; Radar structure; Stucture design method of composites 1 前 言 随着电子信息事业的发展, 对电子信息设备结 构的要求也越来越苛刻, 电子设备都向小型化、轻型 化和高可靠性的方向发展。由于树脂基复合材料具 有高比强度和比模量、耐腐蚀、耐辐射、疲劳性能好 以及可以整体成型等技术优点, 在雷达结构中也受 到越来越广泛的应用 [ 1] 。 2 性能、成型工艺、结构设计 2. 1 树脂基复合材料的性能 树脂基复合材料具有比强度高、比模量高、抗疲 劳性能好等优异的力学性能。且其成型工艺灵活、 结构和材料本身的性能具有很强的可设计性。树脂 基复合材料结构可以通过选择不同种类的纤维和不 同的排布方式, 一次成型将潜在的性能集中到必要 的方向上, 使其有效的发挥作用 [ 2] 。 树脂基复合材料的性能主要取决于增强材料纤 维和基体树脂的性能, 使用不同的树脂基体将赋予 复合材料不同的性能, 目前性能较好、研究最多的是 环氧树脂体系( 见表 1) 。环氧树脂体系具有较好的 力学性能和优异的工艺性能, 其工作温度一般在 150
以下 [3] 。为提高树脂基复合材料的断裂韧性和 抗损伤的能力, 研究开发了一系列的具有较好韧性 的树脂基体体系, 使树脂基复合材料得到更广泛的 应用。树脂基复合材料的物理性能主要取决基体材 料的物理性能, 通常可以通过向基体中添加填料来 改变或获得需要的物理性能。 表 1 复合材料用典型树脂基体 名称 主要成分 固化温度(
) 4211 648 酚醛环氧、BF3 、已二胺 150 QY8911 双马来酰亚胺 120~ 200 FWR- 1 双酚 A 环氧、DDS 130 HD01. 03 环氧、DDS 160~ 170 BP907 改性环氧、Dicy 120~ 180 5405 改性双马来酰亚胺 180~ 200 树脂基复合材料的力学性能主要取决于增强材 料的性能。其刚度、强度主要由基体和增强材料的 特性、增强材料的取向和所占的体积分数所决定。 基体与增强材料粘接的界面是基体向增强材料纤维 传递应力的枢纽, 界面粘接的好坏也直接影响复合 材料的整体力学性能。作为结构件应用的复合材料 大多数采用连续纤维增强材料, 其力学性能优异。 连续纤维主要有玻璃纤维、Kelvar 纤维、碳纤维等有 第 4期 纤 维 复 合 材 料 No
4 44 2006年 12月 FIBER COMPOSITES Dec
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