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碳纤维增强铝基复合材料及其成型技术研究进展

武高辉  张云鹤  修子扬  姜龙涛  
【摘要】:碳纤维增强铝基复合材料(C_f/Al)具有高比强度、高比刚度、低热膨胀、良好的尺寸稳定性等优异的性能, 是优异的航空航天结构的备选材料,一直得到航空航天部门的广泛关注。本文介绍了压力浸渗法制备的 C_f/Al 复合材料的微观组织、力学性能、热膨胀性能、尺寸稳定性、空间特性以及成型性能等研究进展,最后对复合材料的应用及发展进行了展望。研究表明,复合材料组织致密,纤维分布均匀,具备优异的力学性能,弯曲强度达到1400MPa 以上。材料的比强度和比模量分别为667MPa·cm~3/g 和110GPa·cm~3/g。材料的纵向热膨胀系数为0~2×10~(-6)℃~(-1), 横向热膨胀系数为(17~20)×10~(-6)℃~(-1)。材料在14次-20℃~60℃冷热循环后,纵向尺寸相对变化小于4×10~(-6),横向尺寸相对变化小于12×10~(-6)。采用压力浸渗法能够制备最大尺寸为800mm,最小厚度为2mm,一次成型结构件。

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