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公司新聞
航空領(lǐng)域正在向復合材料一步步轉(zhuǎn)變，空中客車公司稱其新型A350 XWB幾乎一半采用復合材料制成，主要是碳纖維復合材料（CFRP），包括飛機的大部分機翼。CFRP具有比金屬更好的強度重量比。
此外，波音787的復合材料重量約為50％，如果按體積測量則為80％。
機翼通常會選擇鋁合金或復合材料，但是無論哪種材料都需要考慮使用性能，除了強度要求，還要考慮抗損傷容限性能，即抗疲勞性、抗裂紋擴展能力、耐蝕性等。此外還要有一定的韌性，即一定角度范圍內(nèi)的彎曲變形，這時復合材料的較高的比強度和比剛度對于大展弦比機翼就是福音。
機翼結(jié)構(gòu)中復合材料所占比例也越來越大，特別是小型飛行器或無人飛行器等。機翼結(jié)構(gòu)可以是全復合材料熱壓罐成型，或復合材料蜂窩板一體結(jié)構(gòu)等都得到了廣泛的應(yīng)用。
由于其高比強度和高剛度，正日益成為關(guān)鍵重量結(jié)構(gòu)部件的首選材料。盡管具有這些特性，但復合材料的抗沖擊性能、斷裂韌性和分層強度普遍較差，尤其是在使用脆性熱固性樹脂時。
如何提高復材斷裂韌性問題是大連義邦的Xantu Layr納米纖維薄膜致力于解決的方向，Xantu Layr是一種電紡聚酰胺(PA66)納米纖維交織面紗，可以解決了傳統(tǒng)復合材料增韌、沖擊后的壓縮強度（CAI）、抗分層性等一系列系統(tǒng)的問題。納米纖維膜在層間區(qū)域充當脆性樹脂基體的納米級增強物質(zhì)，最終形成更堅韌的樹脂，在受到壓力或沖擊時不易發(fā)生微小裂紋。
Xantu.Layr 不是復合材料中纖維增強的物質(zhì)，而是作為樹脂的增強劑。例如：代替樹脂中使用的增強顆粒，Xantu.Layr可以作為樹脂韌性增強物質(zhì)放置于每一層預(yù)浸料或者增強纖維之間。
通過實驗，使用Xantu. Layr的預(yù)浸料在為易脆的樹脂提供納米級的增強膜來改善復合材料的性能，納米纖維很容易被樹脂浸濕，由于增強了疏水性，不會吸收水分，避免基體產(chǎn)生空隙，有效提高了復合材料層合板的抗分層特性、沖擊強度之后的壓縮和抗疲勞特性。
層間斷裂韌性實驗
斷裂韌性測試是描述含裂紋材料抗斷裂能力的一種性能，是衡量復合材料抗分層能力的一個指標。
根據(jù)ASTM D5528測試標準，測試垂直于裂紋平面的拉伸應(yīng)力導致裂紋張開的結(jié)果。
采用雙懸臂梁試驗，實驗材料為MTM57/T700S（24K）制成的12層單向?qū)雍蠅喊濉?/span>
可以看出，納米纖維膜對本次實驗有顯著的影響，4.5g/m2 納米纖維膜顯示了具有156%的韌性改善，PA66具有相對于環(huán)氧樹脂較高的斷裂伸長率(分別為30%和4%)，實驗證明納米纖維在層間區(qū)域的塑性變形降低了裂紋能量，從而增加了復材的斷裂韌性。換句話說，納米纖維膜降低了復合材料增強層之間環(huán)氧樹脂的脆性，增加了環(huán)氧樹脂在復合材料增強層之間裂紋吸收能量的特性。
碳纖維作為先進的復合材料在航空航天領(lǐng)域的需求不斷增長，甚至碳纖維應(yīng)用的數(shù)量已成為衡量一個國家在航天領(lǐng)域發(fā)展水平的重要標志之一。納米纖維膜作為繼增韌顆粒之后的新一代復合材料韌性增強物質(zhì)無疑為航空航天行業(yè)的發(fā)展起到了促進作用。
注：Xantu.Layr具備AS9100c認證
本文意在傳播新材料資訊，部分圖片來自網(wǎng)絡(luò)。
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