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不锈钢焊丝型号及生产厂家盘点

谦让的朋友
端庄的八宝粥
2022-12-24 23:48:38

不锈钢焊丝型号及生产厂家盘点

最佳答案
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外向的机器猫
2026-05-05 13:19:27

大家知道不锈钢焊丝是什么吗?不锈钢焊丝是一种采用不锈钢制作出来的焊丝,这种焊丝主要是用来进行焊接的,不锈钢焊丝可以分为两种,可以分为实心焊丝和药芯焊丝。实心焊丝和药芯焊丝是不一样的,实心焊丝主要是用来制作多情气体的保护焊接的,而药芯焊丝主要用于一些碳钢低合金。下面我们来看一下不锈钢焊丝的分类介绍,了解一下什么是不锈钢焊丝。

不锈钢焊丝型号

常用的不锈钢焊丝主要分二种,一种是实芯焊丝,还有一种是药芯焊丝。焊丝在使用时,主要是根据所需焊材质的不同选用不同的焊丝。ER308H不锈钢焊丝主要是用于焊接18Cr-8Ni的不锈钢,ER309Mo不锈钢焊丝主要用于焊接22Cr-12Ni-2.5Mo钢,ER409Cb不锈钢焊丝主要用于409,410不锈钢的焊接。

运城市双马金属焊材有限公司

南依中条山,北临“中国死海”运城盐湖,位于关公故里解州区,举步可至关帝庙拜祀被海内外商家尊崇的关圣。双马焊材(简称,下同)创建于1998年,是一家集科研、开发、制造、销售、客服为一体的专业化多品种铝合金焊材综合型企业。占地120余亩,建筑面积1.3万平方米,产品年销量1万余吨,产值近2亿元,2011年投资8000万元用于规模发展。

双马牌焊接产品广泛应用于航天、船舶制造、石油、化工以及民用领域。引进高新技术和先进配套设备,参照国际标准,严格执行ISO9001质量管理体系标准,扩大制造经营规模,创新“双马”牌多品种品牌。

河南飞达不锈钢有限公司

河南飞达不锈钢有限公司拥有液压剪板机、液压折弯机、水切割机、等离子切割机、无尘汽车烤漆房、专业的化学蚀刻设备、恒温烤箱、100多套模具等先进的设备拥有一批专业从事不锈钢行业10年以上的熟练工人和专业技术人才,技术和设备完美的结合,奠定了公司产品卓越的品质基础。

飞达人始终围绕“诚信经营,优质服务”的经营理念,努力开发产品和开拓市场。致力于产品的不断创新,以精益求精的追求,热忱服务于新老客户。

以上就是不锈钢焊丝的分类介绍,相信大家已经知道这两种焊丝有哪些不同。不锈钢焊丝可以用来焊接各种各样的金属,在我们日常生活中是非常常见的。不锈钢焊丝在一些大型的店工厂使用的比较多,可以实现高效焊接,有一些还可以实现自动化焊接,主要在一些堆焊和薄板等领域使用。不锈钢焊丝的抗氧化性是非常好的,使用不锈钢焊丝一般是不会出现氧化现象的,所以使用不锈钢焊丝焊接的金属的使用寿命都比较长。

最新回答
喜悦的春天
开朗的硬币
2026-05-05 13:19:27

国内专业生产铝焊丝拥有CE DB TUV ISO认证的有北京的航天圣哲、上海的斯米克、浙江的奥森等,属于高端产品,可以代替进口产品。双马、斯伟特在中等水平。像船王相比华亚、奥中这些压价无质量的低端品牌还是好点的。

喜悦的月光
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2026-05-05 13:19:27
开发区京九办事处龙王村方庄35户,太和县城关镇太和大道太亳路公安医院路对面。

在天眼查可以查到,太和县双马门窗有限公司,在安徽省阜阳市太和县城关镇太和大道太亳路公安医院路对面。阜阳市宇方门窗加工有限公司,安徽省阜阳市开发区京九办事处龙王村方庄35户。

断桥铝门窗,采用隔热断桥铝型材和中空玻璃,具有节能、隔音、防噪、防尘、防水等功能。

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决定了衣柜后期使用效果以及视觉方面美观程度的不仅仅包括它们的样式设计,还包括材质方面选择,比如今天为大家推荐的就是在其中扮演着关键角色一种,也就是衣柜板材。考虑到许多消费者朋友们都不知道如何才能够筛选出靠谱的衣柜板材,我们不妨结合下文所述,从厂家的推荐方面入手,从厂家技术规模成熟程度和品牌的口碑评价方面入手,相信借此就可以尽可能减免不必要的麻烦问题。

  一、衣柜板材厂家推荐

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2、 苏州迪利莱新装饰材料有限公司 最新推陈出以铝合金和其它金属为原材料,采用国外先进AST转印技术为基础,生产出的各类木纹系列产品,产品包括:特色木纹灯箱、马路隔离花箱、幕墙铝合金木纹装饰材料、铝合金仿木门窗材料、金属木纹板及材料、宣传亭栏、候车亭、护栏、卫生垃圾箱、特色木纹标识等。

其产品特点是:能仿制各种原木的自然木纹,颜色很逼真,15年内不褪色,适应现代人们生活的追求以绿色、低碳、环保、资源再生的理念,并使人们仿佛有回到大自然的感觉,改变了传统的、单调的、不锈钢色和油漆色,给城市景观带来了一种完全不同的靓丽、自然、温馨地感觉,产品广泛应用于建筑、室内外装饰、公园、马路、别墅、旅游区、古镇、标识、等各类装饰。各种规格、特殊造型均可来样定制,如有需求会欢迎和贵公司建立长期合作关系!

3、沭阳双马木业有限公司是模板、板材等产品专业生产加工的公司,拥有完整、科学的质量管理体系。沭阳双马木业有限公司的诚信、实力和产品质量获得业界的认可

上文为大家推荐举例说明的是关于衣柜板材购置过程的建议和说明注意事项,由此入手可以得知合格的衣柜板材虽然呈现出来的效果各不相同,但是总体来说有一个相互类似的特点,那就是绿色环保的性能价值和使用寿命长的效果保障。它们可以是一些红木作为基础原材料加工而成的红木衣柜板材,更加适合中式传统的风格选择,也可以是一些其它材料生产而成的特殊的产品,适合现代化的装修风格选择,总的来说,我们可以供参考的方案是比较多的,必要的一点是从厂家的技术规模成熟程度入手,保障产品的质量。

合适的树叶
拉长的睫毛膏
2026-05-05 13:19:27
在众多的生产安全事故中,粉尘爆炸是事故由形成到发生时间极短,存在多次爆炸,危害巨大的事故类型。

一颗颗小小的粉尘虽然不是很起眼,但是能引起爆炸的相应环境因素一旦形成,就会给粉尘爆炸以可乘之机,事故的发生往往让人猝不及防。

下面就让我们通过实验场景来直观地认识一下粉尘爆炸吧:

— 粉尘爆炸 —

在明火燃烧的过程中倾倒面粉,当扬起的面粉遇到火焰,火苗瞬间窜起。实验员又把面粉换成淀粉和咖啡粉,结果都一样。

接着在一个亚克力箱里倒上面粉。同时用鼓风机把面粉吹起来,遥控开启电子打火器,结果亚克力箱瞬间爆炸。

看完上面的实验现象,相信大家也都感受到了平时不起眼的小小粉尘竟然会有如此强大的威力!下面就让我们通过文字更具体地了解一下粉尘爆炸吧!

—粉尘爆炸的定义—

粉尘爆炸指粉尘在爆炸极限范围内,遇到热源(明火或温度),火焰瞬间传播于整个混合粉尘空间的化学反应活动。其化学反应速度极快,同时释放大量的热,形成很高的温度和很大的压力,系统的能量转化为机械能以及光和热的辐射,具有很强的破坏力。

—粉尘爆炸的特点—

1)多次爆炸是粉尘爆炸的最大特点。一次爆炸由初始点火源引起的一次爆炸气浪把沉积在设备或地面上的粉尘吹扬起来,在第一次爆炸的余火引燃下可引起第二次爆炸:第一次爆炸的气浪会把沉积在设备或地面上的粉尘吹扬起来,在爆炸后短时间内爆炸中心区会形成负压,周围的新鲜空气便由外向内填补进来,与扬起的粉尘混合,二次爆炸从而引发。二次爆炸时,粉尘浓度一般比一次爆炸时高得多,故二次爆炸威力比第一次要大得多。随着爆炸引起极大的震动,沉积在不同部位的粉尘扬起,形成多个粉尘云,从而产生连环爆炸。

2)粉尘爆炸所需的最小点火能量较高(基本不低于10mJ),一般在几十毫焦耳以上。

3)与可燃性气体爆炸相比,粉尘爆炸压力上升较缓慢,较高压力持续时间长,释放的能量大,破坏力强。

4)爆炸物分解往往产生一氧化碳等有毒气体;且粉尘有粘附性,烧伤更严重。

— 粉尘爆炸的事故—

近年国内重点粉尘爆炸事故多发,血淋淋的事实和数据更是让人毛骨悚然:

2016年9月9日,非洲国家贝宁一处焚烧场变质面粉,民众抢面粉遇粉尘爆炸,造成近百人死亡、200多人受伤;2015年6月27日,台湾一家单位在八仙乐园举办“彩色派对”,发生粉尘爆炸,造成499人受伤,其中15人死亡;2014年8月2日7时34分,江苏昆山中荣金属制品有限公司抛光二车间发生特别重大铝粉尘爆炸事故,当天造成75人死亡、185人受伤......2014年4月16日上午十点左右江苏如皋市东陈镇双马化工硬脂酸造粒车间发生爆炸、起火。发生爆炸的楼房原为九层楼房,爆炸后已倒塌成三层,该事故共造成8人死亡,9人受伤。2012年11月20日,深圳市宝安区松岗街道东方社区深圳市信新宇五金制品有限公司发生一起铝粉尘爆炸事故,造成7人不同程度烧伤,其中4人伤势严重。2012年8月,温州市瓯海区一幢民房在生产中发生铝粉尘爆炸,导致坍塌并燃烧,造成13人死亡、15人受伤。2011年4月1日20︰35许,位于缙云县东渡镇的浙江宏威车业有限公司一车间在进行抛光作业时发生金属粉尘爆炸事故,造成3人当场死亡,3人受伤,其中2名伤者经医院抢救无效死亡。2010年2月24日16时许,河北秦皇岛骊骅淀粉公司发生爆炸事故。专家现场初步分析,事故原因可能是车间粉尘爆炸所致。截至25日17时,事故已致19人死亡49人受伤。

— 粉尘爆炸的形成 —

根据2015年8月25日国家安全监管总局办公厅印发的《工贸行业重点可燃性粉尘目录(2015版)》,工贸行业生产中存在的可燃性粉尘主要有七类:

第一类,金属制品加工:镁粉、铝粉、铝铁合金粉、钙铝合金粉、铜硅合金粉、硅粉、锌粉、钛粉、镁合金粉、硅铁合金粉;

第二类,农副产品加工:玉米淀粉、大米淀粉、小麦淀粉、果糖粉、果胶酶粉、土豆淀粉、小麦粉、大豆粉、大米粉、奶粉、乳糖粉、饲料、鱼骨粉、血粉、烟叶粉尘;

第三类,木制品/纸制品加工:木粉、纸浆粉;

第四类,纺织品加工:聚酯纤维、甲基纤维、亚麻、棉花;

第五类,橡胶和塑料制品加工:树脂粉、橡胶粉;

第六类,冶金/有色/建材行业煤粉制备:褐煤粉尘、褐煤/无烟煤(80:20)粉尘;

第七类,其他:硫磺、过氧化物、染料、静电粉末涂料、调色剂、萘、弱防腐剂、硬脂酸铅、硬脂酸钙、乳化剂等。

总的来说,粉尘爆炸有下面由下面五个因素构成。

— 粉尘爆炸的防护措施 —

减少扬尘,清理疏通——及时扫除死角积尘凡是有易燃易爆的粉尘形成的企业,在安全管理和职业卫生管理上都要格外小心,要非常注意日常的清扫、维护工作,不能留有粉尘堆积的死角。

降低浓度,空气流通——保证作业环境通风

爆炸性粉尘的通风系统,除了要保证作业场所中的粉尘浓度符合职业卫生的要求外,还要保证通风系统内的粉尘浓度始终在爆炸下限的50%以下。如果浓度高了,就要加大风量进行稀释。确保即使有火源或静电在通风系统内产生,也不会引发粉尘燃爆。

预防静电,隔绝火源——选用防爆设备作业场所中的机电、设备都要选用防爆型,或加装防爆的装置。像镁铝这种热敏性金属粉尘,还要注意防止静电的产生,比如布袋除尘器里的滤料,可选用加入金属丝的防静电类型。

双重保障,降低危害——加设隔爆或泄爆装置通风除尘系统装置需加设隔爆或泄爆装置,选择在没有人作业的、不危险的地方,比如冲向窗口的位置加设泄爆装置。这样一旦在系统内发生小规模的爆炸,就能够及时地将气压泄出,减少发生大规模爆炸的可能。

小马观点

粉尘虽小,却能引发大大的灾难。事故的发生和人们的安全责任意识是分不开的。在维护生产安全上,我们绝对不能掉以轻心。生产安生的防护任重道远,不仅重在企业未来的发展,也重在小小的粉尘之上。

*本平台目的在于传递更多信息,版权归原作者所有。

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*视频及图片来自网络

*转载请备注来源:小马安全员/微信公众号

无私的冥王星
魁梧的自行车
2026-05-05 13:19:27
什么是复合材料

一.绪言

材料是高新技术发展和现代文明的物质基础,材料科学一直是活跃的科学前沿。材料是人类文明发展的里程碑:历史上所谓石器—青铜—铁器时代,就以材料作为时代标志。材料是技术进步的关键。没有半导体材料,就不会有计算机;没有耐高温、高强、低容重的结构材料就没有宇航事业。美国国家关键技术委员会列定了21项关键技术中材料占五项:光电子材料、金属与合金、陶瓷材料、高分子材料、先进复合材料。我国863计划涵括的七大方面:航天、激光、生物工程、新材料、能源、信息、自动化。材料是其中之一。材料的开发、生产和应用对自然环境和人类社会的影响是无与伦比的。因此,人们把能源—材料—信息作为现代文明的三大支柱。

为什么材料,特别是高性能新材料受到世界各国如此重视,得到迅速发展呢?主要有以下四点原因:(1)国际军事工业激烈竞争,航空航天技术发展需要。下面举几个例子予以佐证。例1,宇宙飞船或卫星返回地面若不控制,外表温度可达4000℃。合金钢2000℃也熔化了。目前没有任一种单一材料可抵此温度。飞船宇宙飞行时,外壁温度为零下110℃,返回地面,高温冲击时间30min,外壁温度为1250℃。美国航天飞机“哥伦比亚号”外表覆盖了可重复使用的聚合物基复合材料隔热瓦片30757块,成功解决了难题。例2,宇宙飞行器上的雷达天线,称为“飞行器眼睛”。为降低信号损失,对其尺寸稳定性有严格要求:变形小于万分之一,重量轻强度高。工作环境却非常严苛:发射加速度冲击与振动,-200℃~70℃。高模量碳纤维/环氧树脂复合材料几乎为唯一满足要求的材料。例3,据计算,人造卫星减重1kg,运载火箭可减轻500kg。美国MX导弹发动机由碳纤维/环氧缠绕壳体取代钛合金,射程由1千公里增至4千公里,CFWRP的比重仅为合金钢的确1/5。例4,美国航天飞机采用了各种先进复合材料:

发动机壳体硼纤维/环氧聚合物基复合材料

压力容器硼纤维/聚酰亚胺

后部机体碳纤维/聚酰亚胺

机体中央部分硼纤维/铝金属基复合材料

机头及主翼前缘碳/碳复合材料

哈尔滨飞机公司引进的法国海豚直升机,碳纤维、Kevlar纤维增强环氧先进复合材料用量占70%以上。以上例子说明高性能新材料、聚合物基复合材料迅猛发展的第一个原因。(2)新技术的需要促进了新材料的发展。(3)地球上金属资源与化石能源越用越少,石油天燃气等本世纪末将用尽,开发与节约能源为当务之急。据报导,全世界汽车每天用油约300万吨,约占世界产油总量的30—40%。采用陶瓷基复合材料制造汽车发动机,热效率提高50%,可减重20%,省油30%。碳纤维增强塑料汽车可省油20%。再如: 一个年产4.5万吨的人工合成橡胶厂就能抵上45万亩天然橡胶园。(4)科学技术的进步为新材料的发展提供了条件中国树脂在线。

材料的分类,新材料偏重于应用可分为:信息材料、能源材料、功能高分子材料(如高效分离膜)、新型金属材料(非晶态金属、新合金等)、先进复合材料等。从物质组成结构上分为四大类:金属材料、无机非金属材料(陶瓷、玻璃、水泥等)、高分子材料(包括三大合成材料:树脂、橡胶、纤维等)、复合材料。人们对材料的研究,总体归结为两大方面:一是材料组成、结构与性能关系(即微观结构与宏观性能的关系)。二是设计、制造工艺与产品性能间的关系。代表着结构材料发展趋势的树脂基复合材料脱颖而出,日益发挥重要作用。20世纪以钢铁为主的时代经过数十年发展,正逐步演变为复合材料时代。在发达国家钢铁需求量逐年下降,而复合材料需求量猛增。目前美国塑料与树脂基复合材料需求量比钢铁多0.8倍(体积比)。树脂基复合材料经过半个世纪的发展历程,其理论研究和工业生产已取得巨大进展,应用范围已扩展至人类生活各领域。

二.复合材料与树脂基体

1.什么是复合材料的定义国内外业界有各种说法。英国人赫尔提出复合材料分三类:天然复合材料,如木材、骨骼、肌肉等;细观复合材料,如合金、增强塑料等;宏观复合材料,如钢筋混凝土等。适合于工程结构的复合材料定义应包含以下三点内容:

(1)含两种或两种以上物理性质不同并可用机械方法分离的多相材料(区别与混合物和合金);

(2)可人为控制将一种材料分布到其它材料中,以达最佳性能;

(3)性能优于单独组分材料,并具独特性能。

科学家把复合材料这种扬长避短的作用称为复合效应。人们利用复合效应可自由选择复合材料组成物质,人为设计各种新型复合材料,把材料科学推进到了一个新阶段。因此,国外把复合材料称为第四代材料,又称“设计材料”。

2.复合材料的分类工程上生产与应用的复合材料内含两类材料:增强材料与基体材料。

增强材料作用:提供强度与刚度

形态:多为纤维状

材质:玻璃纤维、碳纤维、芳伦(Kevlar)纤维、硼纤维、碳化硅纤维等。

基体材料作用:将增强材料粘接成固态整体,保护增强材料,传递荷载,阻止裂纹扩展;材质:合成树脂。分为热固性树脂与热塑性树脂两大类;金属;陶瓷;水泥

根据基体的不同复合材料又细分为:

聚合物基复合材料,又称纤维增强塑料。分为纤维增强热固性塑料FRP与纤维增强热塑性塑料FRTP。应用最广的为玻璃纤维增强塑料GRP(Glass Reforced Plastics);金属基复合材料,如连续或非连续硼纤维、碳纤维增强铝镁、钛、镍等金属基体;陶瓷基复合材料,如碳纤维、碳化硅(SiC)晶须增强陶瓷,极大提高了陶瓷的韧性(提高断裂韧性最高可达9倍以上);水泥基复合材料,如碳纤维、玻璃纤维、植物纤维增强水泥等;碳纤维增强碳基体称为C/C复合材料。上述诸种复合材料,目前全世界产量最大应用最广(约90%以上)首推聚合物基复合材料。

3.聚合物基复合材料的特性

(1)轻质高强。以CFRP为例:与钢相比,比重仅为钢的1/5,比强度为钢的8倍,比模量为3.6倍,疲劳强度为2.7倍,抗拉强度为1.4倍。

(2)耐腐蚀性优异。全世界每年腐蚀金属约1.2亿吨,我国金属腐蚀损失每年约600亿以上。FRP因根本不发生金属的电化学腐蚀,可取代昂贵的不锈钢。

(3)制造容易,生产率高。美国阿特拉斯导弹,用纤维缠绕聚合物基复合材料壳体取代合金钢,生产周期缩短为1/3。波音公司某型飞机由11000个金属零部件组成,改用聚合物基复合材料仅为1500个零部件,减少90%。

(4)可设计性好。纤维增强材料的数量与方向可根据受力情况调变;以最大程度提高结构抗力。如纤维缠绕成型的FRP容器或管道,选定纤维缠绕角为54 44 ,则可实现轴向环向等强度。而金属压力容器与管道却实现不了。

(5)抗震性优良。CFRP的自振频率为钢的1.9倍。振动阻尼高,同尺寸梁实验:CFRP梁2.5min停止振动,钢梁需9min。

(6)其它优异性能如透波性、隔热性等。

4.聚合物基复合材料的应用

上世纪40年代美国最早用GRP制造飞机组合部件及航空气瓶。先进聚合物基复合材料在世界各国飞机上的应用(占总重量百分比):

美国F-22 26% 苏-27 20%

法EF-200043%中国歼-10 6%

波音-777 9900kg/架空中客车A340 11000kg/架

发达国家各型导弹发动机壳体90%以上采用纤维缠绕聚合物基复合材料。

民用方面大家所熟知的玻璃钢就不想多说了,仅就几个方面概略介绍一下。

汽车业的应用上世纪90年代汽车钢材应用比例下降到14—15%。2000年美国每五辆汽车就有一辆为FRP制造车身。欧美SMC(纤维增强不饱和树脂基体的片状膜塑料)产量年递增10%以上,美国SMC产量的80%以上用于汽车。我国SMC生产线引进与自制共30余条,年设计产量9万吨以上。玻璃毡增强热塑性复合材料(GMT),全世界年增长率为25%以上,95%用于汽车工业。

汽车用天燃气气瓶,采用碳纤维缠绕树脂基复合材料制造,市场潜力巨大。我国石油短缺,天燃气的储量丰富。汽车燃料对环境污染小。气瓶重量轻,耐腐蚀,工作压力20—100Mpa,寿命15—20年。

土木工程结构的补强修复应用碳纤维增强聚合物基复合材料对桥梁、隧道、水工构筑物及高层建筑等土木工程结构的修复可谓方兴未艾。与传统修复技术比,轻质高强,耐腐蚀;施工便捷,可在有限空间施工,不需大型机具;修复费用仅为传统修复费用的1/4左右;施工周期为1/2—1/3;可修复复杂曲面形体。将特制光纤FBG传感器置入碳纤维聚合物复合材料中,构成智能先进复合材料。用其对损坏的桥梁等重要构筑物进行补强加固修复,不仅具有传统修复无可比拟的优越性,而且可实现对构筑物三维局部应力、疲劳损伤进行长期实时在线监测,并及时作出评估。

化工环保耐腐蚀设备及玻璃钢管道由于GRP具有优良耐腐蚀性,美国、日本在化工环保设备方面的应用已列GRP市场的3—4位。采用玻璃纤维缠绕成型不饱和聚酯与环氧树脂基体的复合材料管道性能优异,市场巨大,GRP管道已成为美国第三大运输手段(装备)。美国在德克萨斯、阿克拉荷马、加利福尼亚三州的盐碱地上与地下实际使用20年后,进行爆破试验,爆破压力并没有降低。此外,根据我的计算:由于GRP管道流体阻力小,泵能耗比金属管降低30%左右;可直埋地下,安装费用节省约15—50%。据意大利威德罗西那公司试验:铸铁与GRP两种管道,管径500mm,管长6m。同样施工条件,埋设管线长均为1000m。施工期GRP管仅用1天,而铸铁管却需30天。综合经济效益,玻璃钢管不仅优于普通碳钢管而且也优于不锈钢管。

玻璃钢船日本渔船的70%采用GRP制造。比木船轻30%,能耗降低;使用寿命:木船为10年,GRP船为20年;维修容易;可提高捕捞量35%。

三.先进复合材料与树脂基体的最新进展中国树脂在线

1.何谓先进复合材料复合材料内含的两相材料,增强材料的强度、模量、耐温性都远高于第一代的玻璃纤维,而比重又比玻璃纤维低(俗称三高一低),如碳纤维、Kevlar纤维、硼纤维等。聚合物基体材料比普通环氧、不饱和聚酯、酚醛、聚丙烯等树脂的耐高温性、韧性(断裂延伸率)都大幅提高,如双马来聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚醚醚砜等。这类复合材料,国际上称为Advanced Composite Material 先进复合材料ACM。

2.国际先进复合材料的最新进展

(1)20世纪80年代,Roy等人提出纳米复合材料(Nanocomposite)。纳米材料与技术是21世纪三大科技(信息科学技术、生命科学技术、纳米科学技术)之一,而纳米科学技术是前二者进一步发展的共同基础。纳米是几何尺寸的度量单位,其长度为一米的十亿分之一,略等于4—5个原子排列起来的长度。它正好处于以原子、分子为代表的微观世界和人类活动空间为代表的宏观世界的中间地带。当物质尺寸<0.1μm(100nm),其常温物理化学性质发生显著变化,显示出奇异特性。它的力、热、电、光、磁、化学性质皆与传统固相显著不同。纳米粒子一般在1—100nm。纳米复合材料与单一纳米材料不同,这是由两种或两种以上的固相至少在一方向上以纳米级大小复合而成的材料。分为:树脂基纳米复合材料、金属基纳米复合材料、陶瓷基纳米复合材料。当前树脂基纳米复合材料当前是将无机填加剂(硅酸盐)在聚合物基体间达到纳米尺度的高度分散,其性能发生优异变化。

(2)先进的纤维增强热塑性复合材料纤维增强热塑性树脂复合材料(FRTP),具韧性耐蚀性和抗疲劳性高,成型工艺简单周期短,材料利用率高(无废料),预浸料存放环境与时间无限制等优异性能而得到快速发展。

1951年,美国人R.bradit首先用玻璃纤维增强聚苯乙烯获成功。1972年,英帝国化学公司首先开发成功聚醚砜(PES)。1977年英国又研发成功PEEK。美国杜邦公司1985年合成了高分子量的接枝PEEK。以后几年又有各种耐高温的热塑性树脂相继问世。目前,国外开发和应用的先进热塑性聚合物有聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰亚胺(PEI、PI、PAI)、聚芳脂(PAR)等,将其作为先进复合材料的基体。现在发达国家致力于连续纤维增强高性能热塑性复合材料的研发。美国、德国已取得较大成果。为了进一步降低制品重量和提高刚度,美国用模量960Gpa的碳纤维取代模量为440Gpa的碳纤维。实验结果,与铝结构相比,先进复合材料的减振能力提高60—80倍,刚度增加了70%。美国在90年代末建造空间站中大量采用高性能热塑性复合材料。美国宇航局制造的空间站桁架,采用了CF/PEEK和CF/PEI型材。Boeing Aerospace公司用热压成型技术制造了美国军用AIW巡航导弹壳体、壳体外蒙皮、构架和头锥等32个构件,都是用Avtel玻纤/PPS制的。美国新型歼击机YF-22上采用大量先进热塑性复合材料。

近20年来,随着刚性、耐热性及耐介质性能好的芳香族热塑性树脂基体的出现,以及具有高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀等优异性能碳纤维、芳伦纤维、碳氟纤维(PTFE)等高性能纤维的发展,使先进热塑性复合材料克服了一般FRTP使用温度低,模量小,强度差等缺点,使其在航空航天等高科技领域获得越来越多的应用。美国NASP计划开发新树脂,使其使用温度能达371℃。美国航天飞机轨道器采用CF/PI复合材料代替目前使用的2219铝合金,结构耐热能力可以从现在的177℃提高到316℃,结构重量和热防护系统重量可减轻30%。PEEK、PPS等树脂基复合材料还可作隐身飞机的吸波结构材料。

20世纪90年代中期,在经历“挑战者”号航天飞机爆炸等事件后,美国宇航局为确保美国称霸太空战略的顺利实施,决定开发下一代太空飞机—-空天飞机X-33,作为美国争霸太空的利器。空天飞机是一种航天飞机和普通飞机之间的飞行器。它能以普通飞机方式起飞,能在30—100公里高大气层中以15马赫的速度作极超声速飞行,能够直接进入低地球轨道,返回大气层并能水平着陆。空天飞机可作为反卫星武器平台和太空监视侦察平台,用于快速部署或回收卫星。它具有航空与航天双重功能和两个空间层次作战功能。空天飞机将是21世纪的超级空中“全能明星”。空天飞机X-33采用大量先进纤维增强复合材料,且较大部分为高性能热塑性复合材料。如推力结构、尾翼、机身、燃料箱、电子设备舱、有效荷载舱等。复合材料用量占到了结构总量的80%以上。

3.国内发展概况

国内树脂基复合材料自“六五”以来,经历20多年研究与应用,以取得很大进步。研制成功成功一批高性能树脂基体。包括高韧性BMI树脂基体、高韧性高温和中温固化环氧树脂基体、阻燃环氧树脂基体等。其中北京航空材料研究所研制的5428和5429高韧性BMI复合材料的CAI值分别达到260MPa和290Mpa,长期使用温度为150℃和170℃。LP15聚酰亚胺复合材料具有无毒、工艺性优异、韧性好等特点,可在280℃下长期使用。北京航空工艺研究所研制的QY8911系列树脂具有良好的综合力学性能。西北工业大学研制的4503ABMI具有良好的电性能,可制造高性能雷达罩。

国家从“七五”开始,对高性能热塑性树脂的研究开发,在国家重点科技攻关计划和863计划中立项。由吉林大学承担研究“九五”末已完成PES树脂300吨/年的放大技术和PEEK树脂30吨/年中试,已通过鉴定验收。由大连理工大学蹇锡高教授等承担的国家“八五”“九五”重点科技攻关项目,杂萘联苯聚醚酮(PPEK)、杂萘联苯聚醚砜(PPES)及其系列共聚物,杂萘联苯聚醚砜酮(PPESK)中试化生产已于2001年3月通过国家鉴定,评为国际领先水平。

对纤维增强热塑性基体先进复合材料研究,特别是碳纤维增强聚醚砜、聚醚酮类先进复合材料的研究,国家在“八五”“九五“计划中给予重点支持。由曾汉民教授主持,由中山大学、703所、621所、中科院金属所、化学所等单位参与研究的国家自然科学基金重大项目“复合材料微观结构与性能研究”,对复合材料界面层的形成、控制和机理、界面微观结构与宏观性能、复合工艺等方面进行了创造性工作,成果处于国际先进水平。哈尔滨玻璃钢研究院承担了863项目中连续纤维增强热塑性树脂基复合材料以及中长纤维增强热塑性片材的工艺研究课题,重点研究了连续纤维增强聚醚醚酮复合材料的熔融浸渍技术、缠绕和拉挤工艺技术。

目前,国内虽然形成了研究高性能热塑性树脂基复合材料热潮,但多集中在短纤维增强热塑性复合材料方面。而连续纤维增强热塑性复合材料虽然作为后起之秀,性能上比短纤维复合材料好得多,但由于起步晚、成本高、成型相对困难等,目前仍处于研究开发阶段。经过业界同仁努力,相信前景将相当诱人和广阔。