碳纤维增强基复合材料

2023-03-09

第一篇:碳纤维增强基复合材料

树脂基碳纤维复合材料成型工艺现状及发展方向

与金属材料相比,高性能纤维复合材料成本高,所以必须在纤维复合材料结构件制造过程中广泛实现自动化和数字化相结合的现代复合材料制造技术,以达到降低飞机全寿命周期内成本的目的。

国外飞机碳纤维复合材料制造技术现状

1 复合材料用量大幅提高

目前,国外新一代军机和民用运输机已普遍采用高性能树脂基碳纤维复合材料,第四代战机复合材料用量占飞机结构重量的20%~50%,干线客机约为10%~50%。

以波音777为例,在其机体结构中,铝合金占70%、钢11%、钛7%,复合材料仅占到11%,而且复合材料主要用于飞机辅件。但到波音787时,复合材料的使用出现了质的飞跃,其用量已占到结构重量的50%,不仅数量激增,而且已用于飞机的主承力构件。

2 构件集成化、整体化、大型化

复合材料是大型整体化结构的理想材料,与常规材料相比可使飞机减重15%~30%,结构设计成本降低15%~30%,制造成本大幅降低。复合材料还克服了金属材料容易出现疲劳和被腐蚀的缺点,增加了飞机的耐用性,改善了飞机的维修性,同时也带来了飞机客舱的舒适性。

美国CAI计划将复合材料结构整体成型技术列为其最主要的关键技术之一,并于2001年开始用于F-35(JSF)的验证上。

在波音787之前,飞机的机身段由约2500个配件、3万个螺钉组装起来,现在通过采用集成化的整体机身结构,使生产方式更简单、更可靠,且显著减少了零件数目,减重约达20%。

3 制造设备大型化

在复合材料制造设备上,国外民机广泛采用了高效的双头铺带机、自动铺放设备、大型热压罐及超声检测设备等,为高速生产机体结构提供了保障。

ASC工艺系统公司已制造出用于波音787复合材料机身段固化的、世界上最大的热压罐。该热压罐最大压力1.02MPa,最高温度232℃,作业区面积9m×23m,容积2214m3,重量500t以上。

Flow International公司制造了超大型喷水切割机,用于长达30m的波音787全复合材料结构机翼蒙皮层合板的切割,床身为36m×6.5m。该磨粒喷水切割机可快速、高效切割厚的层合扳,且不产生过热问题。

4 复合材料下料、铺放、切割实现自动化和数字化

由Dassault Aviation公司同BAE体系公司联合设计的商用喷气式飞机机身采用浸渍树脂的碳纤维窄带和蜂窝芯材制造。该机身每节段尺寸为4.5m×2m,机身全部采用圆桶式复合材料(FUBACOMP)方案。

B787飞机加工中生产出的第一个全尺寸复合材料整体结构机身段的尺寸为7m×6m。这一包括桁条在内的整体结构是在一副用殷伐钢制成的大型芯轴中制作的,芯轴上安装有加强筋的W形模腔,加强筋在纤维铺放前被安放在模腔中,应用计算机控制的复合材料铺带机完成纤维铺放。模具被安装在一个旋转机构上,随着铺带过程的进行,该机构带动筒型件旋转,然后该构件被包裹并放入热压罐中进行共固化,形成带加强筋的壳体结构。

5 低成本制造技术广泛应用

由于复合材料的成本较高,特别是制造成本,这是制约它进一步扩大应用的主要障碍之一。以美国为首的西方发达国家纷纷制订低成本复合材料发展研究计划,不断完善复合材料层压板真空袋-热压罐制造工艺,开发高性能、低成本的复合材料制造技术,并已取得较大进展。如自动化的铺带机(ATL)、纤维铺放机、树脂转移模塑成型(RTM)、真空辅助模塑成型(VARTM)、树脂膜熔渗(RFI)、电子束固化及膜片成型等先进技术。

RTM技术不使用预浸料和热压罐,可以有效地降低成本,配套使用三维编织机和三维缝纫机,可以制造较为复杂的零件。RTM技术在美国的F-22和F-35上得到了广泛应用。波音787机身的大部分地板采用RFI制造。波音787机翼后缘由德哈维兰公司采用VARTM工艺制造,与传统的热压罐技术相比,结构更坚固,易于修理,不易损伤。

国内飞机碳纤维复合材料制造技术现状

我国复合材料制造技术经过30多年的研究和发展,已形成了一定的规模,达到了一定的水平。各主机生产厂均已建设了生产手段,完成了相应的设备改造和技术改造。各研究院所及重点高校培养了大量人才。国内从设计、材料到工艺有了一支配套的研发队伍。但与国外相比,还存在应用规模和水平、材料基础、制造工艺、设计方法与手段严重落后等问题,且差距有进一步拉开的趋势。

复合材料用量不高

当波音、空客等新机型大规模采用复合材料后,我国目前仅掌握金属飞机的研制能力,复合材料只能少量地用在飞机辅件上,在主结构上的应用还需进一步研究。

国内1985年制成的歼

8、强5机垂直尾翼壁板及垂直尾翼使用过树脂基碳纤维复合材料。国产客机、运输机主、次承力构件没有使用复合材料的相关报道。国内直升机领域复合材料使用比例较大,直九复合材料使用率达到了23%左右。国内无人机因尺寸较小,复合材料用量较大,一般在50%~80%之间,如爱生系列无人机。

碳纤维依赖进口,国产化程度低

我国自20世纪60年代开始碳纤维研究开发,至今已有近40年的历史,但进展缓慢,无论军用、民用碳纤维均不能自给,同时由于发达国家对我国几十年的技术封锁,至今没能实现大规模工业化生产,仅有的生产厂家还面临国际的竞争和挤压,举步维艰。尤其是像T800这样被广泛应用于飞机制造的复合材料,我国还不能生产。国产化的T300复合材料还在研制之中。工业及民用领域的需求长期依赖进口,严重影响了我国高端技术的发展,尤其制约了航空航天及国防军工事业的发展,与我国的经济社会发展进程极不相称。

制造设备尺寸小且多数依赖进口

国内用于复合材料生产的主要关键设备与我国要开展的大飞机结构尺寸相比,设备尺寸小,且大多数依赖进口。

如西飞用于飞机复合材料制造的主要设备热压罐是从德国Scotch公司引进的φ3.5m×10m热压罐,有效长度为10m,直径为3.5m,与欧美等国家相比,差距仍然较大。

哈飞用于先进复合材料生产的主要设备,如固化炉、大型热压罐、复合材料数控下料铣、激光铺层定位系统、自动铺带机、RTM成型设备、缝合设备以及先进的无损检测设备等基本上是从国外进口的。

工艺落后,自动化和数字化水平低

以树脂基碳纤维复合材料飞机结构件为例。传统的生产工艺采用预浸料铺层干法成型工艺,在热压罐或烘箱中加热、加压固化成型机体复合材料构件。固化、脱模、修整后的构件经无损检测验证合格后进入下道装配工序。

传统复合材料成型工艺的缺点是手工下料、手工铺放,能耗高,生产成本高,质量不易控制,不环保。在整个工艺过程中产生的废料包括:预浸料、胶膜、蜂窝下料过程中形成的边角料;固化过程产生的废气;复合材料零件修整过程中打磨和切割裁边时产生的固体粉尘,固体边角料;胶接过程产生的废气等,这些因素都增加了产品的制造成本,并对环境造成了破坏。

自动铺带机、自动丝束铺放机、柔性数控气动卡具的出现部分解决了手工铺放质量不易控制的缺点。不过,到目前为止,仍不能完全采用自动化设备来替代手工铺放。同时,热压罐法成型生产周期长,设备费用高,能源消耗大,成本高,由于复合材料零件的整体尺寸越来越大,所需的热压罐尺寸跟着加大,成本问题也随之突出。

综上所述,我国树脂基碳纤维复合材料制造存在着原材料和制品的成本昂贵、制品成型工艺陈旧、复合材料回收再利用困难等问题亟待研究解决。

结论与建议

建立适合国情的复合材料研发模式

与欧美国家相比,我国复合材料制造技术各方面都存在较大差距,主要原因是我国科技转化为生产力的水平较低。与欧美航空工业相比,我国航空企业还没有成为真正的科技转化生产力的主体,科技转化为生产力体制、机制的最佳模式还没有形成。为此,需建立复合材料发展战略,有组织、有规划地进行研究和创新,同时应加大对相关企业的投入,完善科研机制,实行设计制造一体化,提高飞机研制的频度,建立科技转化生产力体制、机制的航空工业最佳模式。

实现高性能、高质量碳纤维国产化

随着我国经济的快速发展,碳纤维的需求与日俱增,虽然国际上一些公司的T300级原丝和碳纤维产品开始对我国解冻,但碳纤维及其复合材料的生产是关系到国防建设的高科技,必须立足国内。所以,需要加大国家投入和攻关,或通过技术引进,尽快掌握核心技术,降低生产成本,研制生产高性能、高质量的碳纤维,以满足军工和民用产品的需求,扭转大量进口的局面,这是我国碳纤维工业发展亟待解决的问题。

大力发展低成本制造技术

低成本复合材料制造技术是当今世界上复合材料技术领域的核心问题之一,包括低成本的材料技术、低成本的设计技术和低成本的制造技术,如大型整体成型结构、共固化/共胶接结构、设计制造一体化技术等,其中,重点应是以共固化/共胶接为核心的大面积整体成型技术。我们应当向国际上倡导的的“无紧固件”技术靠拢,减少后加工量和装配工作量。

国内亟需在这几方面制订好规划,有组织地统一制订相应规范,使试验和分析更好地结合起来,形成设计和鉴定的统一指南,编制全行业的技术标准,改进最终产品的一致性,降低成本,减小风险,以满足飞机研制的需要。

发展研究创新的制造工艺技术

国外复合材料在飞机上的广泛应用得益于制造设备和工艺技术的发展和成熟。因此,国内要注意规划发展机械化、自动化制造技术(如自动铺带技术、自动纤维铺放技术等),并提高生产设备的柔性,以提高复合材料构件的生产率。注意借鉴其他领域的经验,在飞机零件制造中适当采用缠绕、拉挤等低成本的自动化制造技术,填补这一空白。

采用高效、环保的切割、成型技术

由于复合材料的大规模应用,提高其切割和成型技术就显得越来越迫切。用传统工艺方法切割复合材料时粉尘大、污染高,而且易烧伤端面,成型的余量需要重新去除,因此,应推广采用自动数控高压水切割技术,切割、成型一次完成,生产效率和质量显著提高。

开展无损检测技术的研究与应用

为保证产品的安全性、可靠性及交付后的可维修性,需使用无损检测技术(超声、射线、激光超声等技术)对构件进行检测,以发现复合材料结构中的分层、脱粘、气孔、裂缝、冲击损伤等缺陷,并给出缺陷的定性、定量判定,为工艺分析提供依据。

因此,对制造过程及维修中使用的各种无损检测技术及设备的使用提出了更高要求,国外在这方面进行了大量研究,并开发了相关的产品,国内亦应在这方面加大研究力度。

第二篇:碳纤维增强复合材料在汽车上的应用终结版综述

碳纤维增强复合材料在汽车中的应用

摘要

随着汽车工业的飞速发展,减少燃料消耗和降低对环境的污染已成为汽车工业发展和社会可持续发展急需解决的关键问题。汽车的燃料消耗和二氧化碳废气的排放量与汽车重量存在密切的关系,寻找较轻且性能良好的材料代替钢制汽车零件成为一个重要的研究方向。碳纤维增强复合材料具有强度高、重量轻、耐高温、耐腐蚀、热力学性能优良等特点,碳纤维增强复合材料用于制造汽车车身、发动机零件等,可有效降低汽车自重并提高汽车性能,是当前汽车材料轻量化的重要研究发展方向之一。本文介绍了碳纤维增强复合材料的特点、成型工艺及在汽车行业的应用情况,以及碳纤维增强复合材料在汽车应用中存在的问题。

关键词:碳纤维 增强 汽车 应用

1 前言

现在社会汽车已成为人民出行必不可少的交通工具,在汽车给人类带来方便的同时也给环境带来了污染,汽车的燃料消耗和二氧化碳废气的排放量与汽车重量存在密切的关系,美国能源部相关研究表明,美国现有的汽车,如减重25%,每天可节省750,000桶燃油,每年二氧化碳的排放量可减少1.01亿吨,因此汽车轻量化已成为汽车工业技术发展的重要方向。除了对汽车各种零部件结构进行优化设计和改进外,采用高性能轻质材料是实现汽车轻量化的一条重要途径。如选用铝、镁、钛、高强度钢、工程塑料和复合材料等,用以制造汽车车身、底盘、发动机等零部件,可以有效的减轻汽车自重,提高发动机效率。

碳纤维增强复合材料(Carbon Fibre-reinforced Polymer, 简称CFRP)是以碳纤维或碳纤维织物为增强体,以树脂、陶瓷、金属、水泥、碳质或橡胶等为基体所形成的复合材料,简称碳纤维复合材料,是目前最先进的复合材料之一。它以其质量轻、强度高 、耐高温、抗腐蚀、热力学性能优良等特点广泛用作结构材料及耐高温抗腐蚀材料,是其它纤维增强复合材料所无法比拟的。纤维增强复合材料具有高强度、高模量,已在航天航空等领域广泛使用,是制造卫星、导弹、飞机的重要结构零部件的关键结构材料,同时也受到汽车工业广泛重视,碳纤维增强复合材料在汽车方面主要是汽车骨架、缓冲器、弹簧片、引擎零件等,早在1979年,福特汽车公司就在实验车上作了试验,将其车身、框架等160个部件用碳纤维复合材料制造,结果整车减重33%,汽油的利用率提高了44%,同时大大降低了振动和噪音。

碳纤维具有比重小、强度高、模量高、耐腐蚀等特点,可用于制造碳纤维增强聚合物、金属、陶瓷基复合材料,是先进复合材料最重要的增强体。碳纤维增强复合材料用于制造汽车车身、发动机零件等,可有效降低汽车自重并提高汽车性能。本文将简述碳纤维增强复合材料的性能特点,及其在汽车工业应用的前景和存在的问题。由于碳纤维增强复合材料的价格昂贵,严重影响其在汽车工业中的应用。因此,发展廉价的碳纤维和高效率碳纤维增强复合材料的生产方法和工艺已成为汽车轻量化材料研究中的关键课题,美国、日本等已将其列为汽车轻量化材料的研究计划。

2 碳纤维增强复合材料的特性

碳纤维增强复合材料以碳纤维或碳纤维织物为增强体,以碳或石墨化的树脂作为基体。 复合以后的这种材料在高温下的强度好,高温形态稳定,升华温度高,烧蚀凹陷性,平行于增强方向具有高强度和高刚性,能抗裂纹传播,可减震,抗辐射。

碳纤维增强复合材料的成型加工技术包括碳纤维的坯体制造、碳基体的制造和基体与纤维的复合。首先,将碳纤维或碳纤维织物制成坯体,根据原料形式不同分为:长纤维缠绕法;碳毡短纤维模压或喷射成型;石墨布叠层。目前,其坯体研制以三向织物为主,三向织物以X、Y、Z方向互成90度正交排列,各方向的碳纤维在织物中保持准直,因此能较好的发挥纤维的力学性能。其次,制作复合材料的基体。碳-碳复合材料的基体有树脂碳和热解碳两种,树脂碳是由合成树脂或沥青经碳化和石墨化获得,热解碳是由烃类气体的气相沉积获得。最后,把坯体与基体复合成型。

碳纤维增强复合材料的特性主要表现在力学性能、热物理性能和热烧蚀性能三个方面。

(1)具有很高的强度和弹性模量(刚性)。它的比重一般为1.70~1.80g/cm3,密度低(1.7g/cm3左右)在承受高温的结构中,它是最轻的材料;高温的强度好,在2200oC时可保留室温强度,强度为1200~7000MPa,;有较高的断裂韧性,抗疲劳性和抗蠕变性;而且拉伸强度和弹性模量高于一般的碳素材料。纤维取向明显影响材料的强度,在受力时其应力-应变曲线呈现“假塑性效应”即在施加载荷初期呈线性关系,后来变成双线性关系,卸载后再加载,曲线仍为线性并可达到原来的载荷水平。

(2)热膨胀系数小,比热容高,能储存大量的热能,导热率低,抗热冲击和热摩擦的性能优异

(3)耐热烧蚀的性能好,热烧蚀性能是在热流作用下,由于热化学和机械过程中引起的固体材料表面损失的现象,通过表层材料的烧蚀带走大量的热量,可阻止热流入材料内部。

3 碳纤维增强复合材料在汽车行业的应用情况

碳纤维增强复合材料具有高强度、高模量,已在航天航空等领域广泛使用,是制造卫星、导弹、飞机的重要结构零部件的关键结构材料。由于碳纤维增强聚合物基复合材料有足够的强度和刚度,它也是适用于制造汽车主结构――车身、底盘最轻的材料,受到汽车工业广泛重视。主要的应用有:发动机系统中的推杆、连杆、摇杆、水泵叶轮,传动系统中的传动轴、离合器片、加速装置及其罩等,底盘系统中的悬置件、弹簧片、框架、散热器等,车体上的车顶内外衬、地板、侧门等。自从1953年第一辆全复合材料车身的汽车问世以来,复合材料在汽车上的应用不断增多。如今在汽车车身、尾翼、汽车底盘,发动机罩、汽车内饰等各个地方我们都能够发现碳纤维复合材料的身影。

碳纤维增强复合材料的应用可使汽车车身、底盘减轻重量40~60%,相当于钢结构重量的1/3~1/6。英国材料系统实验室曾对碳纤维复合材料减重效果进行研究,结果表明碳纤维增强聚合物材料车身重172kg,而钢制车身重量为368kg,减重约50%。但由于碳纤维成本过高,碳纤维增强复合材料在汽车中的应用有限,仅在一些F1赛车、高级轿车、小批量车型上有所应用,如BMW公司的Z-22的车身,福特公司的GT40车身、保时捷GT3承载式车身等,碳纤维增强复合材料以其优异的性能取得了飞速发展并且在社会各领域得到了越来越广泛的应用.增强纤维作为纤维增强复合材料的一个重要组分,其性能如何将直接影响着复合材料的应用层次,而且高性能增强纤维作为高竞争性、高赢利性品种一直是世界各大生产商乐于巨额投资的研发项目品种,它的发展及其在先进复合材料中的适应程度在目前乃至将来都有许多值得探索的地方.在先进复合材料中, 碳纤维增强复合材料是目前最常应用的高性能增强纤维之一,碳纤维复合材料具有足够的强度和刚度以及优良的综合性能,它的应用将可大幅度降低汽车自重达40~60%,对汽车轻量化具有十分重要的意义,已成为汽车轻量化材料的重要发展方向。为提高碳纤维增强复合材料的用量,美国、欧洲、日本等通过加紧研究廉价碳纤维的原丝(高品级聚丙烯晴丝)和碳纤维的低成本、高速率的生产工艺,使碳纤维的价格降低到约3美元/磅。目前碳纤维增强复合材料已用于赛车、重卡、混合动力车的各种零部件的生产。

碳纤维是一种力学性能优异的新材料,它的比重不到钢的1/4,抗拉强度却达到钢的7-9倍,以其制造的汽车可以节约燃油30%。碳纤维最初只应用于军事、航空航天等高科技领域,随着近年来碳纤维行业的逐步发展,才慢慢向汽车以及其他民用领域扩展。

1992年通用汽车公司介绍了超轻概念车(Ultralite Concept Car),该车的车身采用碳纤维复合材料,由手铺碳纤维预浸料工艺制造,整体车身的质量为191kg。用碳纤维取代钢材制造车身和底盘构件,可减轻质量 68%,从而节约汽油消耗40%。

丰田设计的“1/X”混合动力车,由于车身骨架采用碳纤维材料,创造出百公里耗油仅2.7升的超低燃耗记录。此外,三菱EVO X极致轻量化的车身改造,均缘于大量碳纤维套件的使用,如牌照框、导风罩、散热孔罩等构件均采用碳纤维材料。

卓尔泰克(Zoltek),是美国碳纤维领先制造商,已成立一个新的子公司,称为 Zoltek Automotive(卓尔泰克汽车公司),加快对轻质碳纤维在汽车业大幅应用的领域。这个新子公司将由两位在汽车复合材料应用方面德高望重的专家领导,并有超过12名来自卓尔泰克已有业务中的工程技术人员及其面向全球的销售人员加盟。

卓尔泰克公司董事长兼首席执行官Zsolt Rumy表示:“我们一直把汽车行业看作是我们的低成本、高性能碳纤维的最大的一个潜在市场。虽然我们已积极开发车用碳纤维很多年了,Zoltek Automotive的成立则是我们将产品开发与潜在市场需求更紧密联系的一个新的开始。我们将通过Zoltek Automotive的专业技术,开发新的生产方式,帮汽车行业客户制造性价比更高的碳纤维加工产品,使碳纤维技术的应用和流程更简易高效。”

日本帝人集团的总裁,也同样对进军碳纤维市场充满信心,认为通过未来几年在车辆中使用碳纤维增强塑料(CFRP),能够帮助电动汽车车身减重一半以上。

碳纤维复合材料具有比金属材料更高的刚性和抗冲击性能,还具有极佳的能量吸收能力,进一步保证了碳纤维复合材料汽车的安全性。据介绍,碳纤维复合材料的能量吸收能力比金属材料高4-5倍左右。数年来,F1车队一直采用碳纤维复合材料制造其赛车的碰撞缓冲构件,从而显着减少了这顶级汽车运动项目中的重伤事故。

4 碳纤维增强复合材料在汽车中的应用存在的问题

虽然碳纤维增强复合材料具有高强度、高模量、比重小、耐腐蚀且具有较高的强度和硬度,但碳纤维增强复合材料的价格昂贵,大批量、高效率生产汽车零部件的工艺方法仍需要进一步发展、完善,严重影响其在汽车工业中的应用。除了价格因素之外,碳纤维增强复合材料在汽车中的应用还存着在一些问题需要解决。存在的问题如下:

1. 成本问题。碳纤维增强复合材料所用的纤维和基体材料价格高,是该材料在汽车工业广泛使用最大的障碍。生产碳纤维的原丝――聚丙烯晴丝较贵,美国正在研究以纺织商品级的聚丙烯晴丝为原丝并能够快速生产廉价碳纤维的工艺,可望将碳纤维的价格降至3美元/磅。

2. 缺乏大批量、高生产效率的碳纤维复合材料汽车零部件的生产方法。

需研究能够生产多种形状和性能的汽车零部件工艺方法,由于汽车行业特点,要求工艺成本要低,生产率要高。研究发展高效、低成本的复合材料零件生产工艺意义重大。

3. 缺乏复合材料的快速、大批量连接技术。 4. 复合材料汽车零部件的回收再利用问题。

5. 碳纤维增强热固性树脂基复合材料的回收尚存在一定问题,有待解决。 6. 复合材料汽车零件的设计数据、试验方法、分析工具、碰撞模型等尚不完善。

结束语

碳纤维增强复合材料如此昂贵,还有发展空间吗?答案是肯定的。目前碳纤维增强复合材料在技术等各方面都取得了长足的进展,应用领域也在不断扩展,从以前主要集中在航空航天及代表科技前沿的军事领域,逐步拓展到工业应用领域,特别是近几年以来,碳纤维增强复合材料在土木工程、交通运输、纺织机械等方面的应用大幅增长,尤其在汽车上的应用大幅增加,据相关部门预测,世界碳纤维需求每年将以大约13%的速度飞速增长。谁先掌握先机的技术,研究出高效率,成本低的生产先进工艺就能占领整个市场,因此而获得巨大的经济效益。目前我们需要做的是研究高效、低成本的生产工艺,研究快速、大批量的链接技术,研究回收复合材料的回收再利用技术,完善复合材料汽车零件的设计数据、实验方法、分析工具、碰撞模型等,从这几个方面入手,碳纤维增强复合材料的成本会大大降低。

目前碳纤维材料在民用量产汽车,尤其是中档产品应用也十分广泛,很多厂商也已经开始提供碳纤维材料的小组件,如后视镜壳、内饰门板、门把手、排挡杆、赛车座椅、空气套件等,同时可以原装位安装到发动机舱的风箱、进气歧管等碳纤维改装件也是品种繁多。碳纤维材料在汽车领域的应用越来越多也越来越广泛,相信在不久的未来,汽车排放越来越“低碳”,而汽车本身则会越来越“高碳”。随着碳纤维行业的不断成熟与发展,以及节能减排和汽车轻量化大方向的指引,碳纤维材料或成汽车界“瘦身革命”的领导者。可以预见,碳纤维轻量车身必将掀起一股新的变革潮流,一个新的市场突破点正在形成。

国际上已将碳纤维复合材料在汽车中的应用列为汽车轻量化材料发展计划的关键内容,并取得了重大进展国际碳纤维市场发展迅速,需求量的不断增长也给中国碳纤维行业提供了难得的发展机遇。随着应用研究的进一步深入,未来碳纤维产品将趋向于高性能化,民用、工业用量将继续保持大幅增长趋势。受益于庞大的内需市场,碳纤维增强材料汽车零部件这一细分市场必将有巨大的增长空间。

参考文献

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第三篇:关于碳素纤维增强复合材料的特性及其在航模中的应用

关于碳素纤维增强复合材料的特性及其在航模中的应用T583-4程沛碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维,其含碳量随种类不同而异,一般在90%以上。碳纤维具有一般碳素材料的特性,如耐高温、耐磨擦、导电、导热及耐腐蚀等,但与一般碳素材料不同的是,其外形有显著的各向异性、柔软、可加工成各种织物,沿纤维轴方向表现出很高的强度。碳纤维比重小,因此有很高的强度。

碳纤维是由含碳量较高,在热处理过程中不熔融的人造化学纤维,经热稳定氧化处理、碳化处理及石墨化等工艺制成的。

碳纤维的主要用途是与树脂、金属、陶瓷等基体复合,做也结构材料。碳纤维增强环氧树脂复合材料,其比强度、比模量综合指标,在现有结构材料中是最高的。在旨度、刚度、重量、疲劳特性等有严格要求的领域,在要求高温、化学稳定性高的场合,碳纤维复合材料都颇具优势。

碳纤维是50年代初应火箭、宇航及航空等尖端科学技术的需要而产生的,现在还广泛应用于体育器械、纺织、化工机械及医学领域。随着尖端技术对新材料技术性能的要求日益苛刻,促使科技工作者不断努力提高。80年代初期,高性能及超高性能的碳纤维相继出现,这在技术上是又一次飞跃,同时也标志着碳纤维的研究和生产已进入一个高级阶段。

由碳纤维和环氧树脂结合而成的复合材料,由于其比重小、刚性好和强度高而成为一种先进的航空航天材料。因为航天飞行器的重量每减少1公斤,就可使运载火箭减轻500公斤。同样,收音机重量的减轻也可以节省油耗,提高航速。所以,在航空航天工业中争相采用先进复合材料。有一种垂直起落战斗机,它所用的碳纤维复合材料已占全机重量的1/4,占机翼重量的1/3。据报道,美国航天飞机上3只火箭推进器的关键部件以及先进的MX导弹发射管等,都是用先进的碳纤维复合材料制成的。

碳素纤维用在航模上可以增加航模的强度,减轻重量。用碳素纤维制作模型直升机的螺旋桨,及其上的细小部件,比用传统材料制作的强度更高,质量更轻,体积更小,从而增强了直升机的性能。

第四篇:水泥纤维增强板

埃特板(注册商标“ETERPAN”的汉译)是一种纤维增强硅酸盐平板(纤维水泥板),其主要原材料是水泥、植物纤维和矿物质,经流浆法高温蒸压而成,主要用作建筑材料。

埃特板具有很多优越的性能,例如强度高、耐久等,密度和厚度也有很多种,100%不含石棉及其它有害物质。为不燃A1级产品。具有防火、防潮、防水、隔音效果好、环保、安装快捷、使用寿命长等优点。

目录

1. 2. 3. 4. 5. 1 材料介绍 2 材料规格 3 材料用途 4 施工工艺 5 荣誉

材料介绍 编辑

埃特板是一种建筑装饰材料,应用非常广泛。埃特板在中国非常具有知名度,被大量使用于“人民大会堂、中央军委大楼等中国重要的建筑上,埃特板说的就是水泥纤维板,水泥纤维板作为埃特板的代名词,主要由进口的纤维素纤维和水泥为主要材料,另外还加上石英粉及其它天然矿物质组合而成,经制浆、成胚、高温高压(10个大气压,200度)蒸压养护。

材料规格 编辑

埃特板的规格主要有:2440*1220*12mm、2440*1220*8mm、2440*1220*6mm 板材基本尺寸为:2440*1220mm,厚度为:6-25mm 材料用途 编辑

常用作外墙板材(具有防潮、防水、隔音的效果)、卫生间隔墙、室外屋面屋顶、外墙保温板、室内装饰、天花等;也可以替代石膏板在装修使用上用做基材 。

施工工艺 编辑

1、弹线、把标高线弹到墙及柱的四周上。

2、吊杆固定采用膨胀螺栓焊接φ8圆钢。

3、吊杆与龙骨连接采用吊顶龙骨配套挂件。

4、龙骨安装,按照预先弹好的位置线从一端依次安装到另一端。在高低跨部位,先安高跨部位,然后再安低跨部位。吊顶间距控制在1.2m以内,次龙骨安装间距根据埃特板的规格进行调配,一般不大于600mm。

5、龙骨调平 :安装主龙骨时,随时检查主龙骨的标高是否在同一平面上,主龙骨调平后再安装次龙骨。

6、对于检修孔、通风部位,在安装龙骨的同时,将其尺寸位置留出,将封边的横撑龙骨安装完毕。

7、埃特板固定:埃特板安装前应符合下列规定:第一所有龙骨已调整完毕。第二垂型灯具、电扇等设备的吊杆布置完毕。第三吊顶内的通风、水、电管道安装并调试完毕。板应在无应力状态下进行固定,防止出现弯曲凸棱现象,埃特板的长板应沿纵向次龙骨铺设,自攻螺钉以150 ~170mm为宜,螺钉应与板面垂直,螺钉头的表面略埋入板面并不使板面破坏为宜,钉眼作防锈处理,然后用石膏腻子抹平,石膏板安装时应留5mm左右间隙,然后用腻子嵌入板缝,并填平贴玻璃纤维带。

8、容易产生的质量通病及防范措施 通病1:拼板处不平整

防范措施:产生的原因主要是主龙骨未调平整,要在安装主龙骨时注意边安装边调平,只要主龙骨标高一致,板面的平整度就可以得到改善。

通病2:接缝处产生裂缝

防范措施:严格按照埃特板安装要求操作,接缝处使用专用工具和配套材料;在板缝处理完后严禁再对龙骨或板材进行振动。

通病3:板面产生挠度

防范措施:要按规定在楼板底面弹好吊杆位置线,按埃特板规格尺寸确定合适的吊杆间距,以防止产生吊杆间距大小不均或间距过大。次龙骨间距过大也容易产生明显挠度龙骨与墙面之间的距离应小于10mm,板上螺钉间距应按要求均匀布置。

荣誉 编辑

2006年,财政部、国家环保总局联合发文《关于环境标志产品政府采购实施的意见》,发布《环境标示产品政府采购清单》,埃特板材荣获推荐产品。

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第五篇:固本强基增强活力妇联基层组织建设抓出实效

某市位于广东省的中西部,地跨珠江的主干流--西、北江流域。全市总面积1.5万平方公里;全市人口392万,其中,女性人口190万,占全市总人口的48.5,管辖端州、鼎湖两区,高要、四会两市,广宁、德庆、封开、怀集四县以及某市高新技术产业开发区。共有99个乡镇,10个镇级街道,1474个村,242个居委会。

一、我市妇联基层组织建设情况

1999年以来,我市各级妇联按照省妇联的部署,认真贯彻实施全国妇联《1999-2003年妇联基层组织建设规划》,狠抓妇联组织建设,完善基层组织网络,积极探索新形势下基层妇联组织建设新路子,使基层妇联组织建设跃上了一个新的台阶。我们主要抓了以下工作:

(一)争取党委重视,把基层妇女组织建设工作纳入党建工作的整体规划

我市各级妇联从巩固党的执政基础,夯实党的群众基础的政治高度,充分认识加强妇联基层组织建设的重要性和必要性,把加强妇联基层组织建设作为"固本强基"工作纳入妇联全局工作的重要位置,并把其作为妇联工作活力源泉抓紧抓实。及时向党委汇报有关工作情况并提出工作建议,争取党委的重视和支持,把培养选拔女干部工作纳入党建工作的整体规划,研究制定分阶段实施的计划,确保妇联基层组织建设的巩固和发展。

(二)固本强基,以党建带妇建,建立健全基层妇女组织网络

妇联是党领导下的妇女群众组织,是党联系妇女群众的桥梁和纽带。各级妇联适应新形势、新任务的要求,坚持党建带妇建的原则,巩固和扩大基层组织,切实加强妇联基层组织建设。一是加强镇(办)村(居)妇联组织建设。各级妇联抓住镇党委、政府换届和村(居)委换届和开展固本强基建设的有利时机,认真做好女干部配备情况的调查研究,主动向当地党委及组织部门汇报,并积极推荐优秀妇女干部人选,强化基层妇联组织建设。到2003年底,全市共设有县级妇联9个(含高新区),乡镇妇联99个,街道妇联10个,村妇代会1474个,居委会妇代会242个。99个乡镇妇联主席均享受副科待遇,村妇代会主任基本实现进村党支部或村委的目标。妇联干部配备日臻完善,市县镇三级妇联干部共337人,其中行政编制252人,事业编制75人。有35名妇干参加同级党委,19名妇干参加同级人大,11名妇干参加同级政协。妇干年龄结构逐步年轻化。全市337名市、县、镇妇联干部中,35岁以下的有196人,占58.16;36岁至45岁的有84人,占24.93;46至55岁的有56人,占16.62;56岁以上的1人,占0.29。妇干学历结构逐步优化。全市在职的市、县、镇三级妇干中,在职研究生学历2人,占0.59;本科学历的有36人,占10.68;大专学历的有184人,占54.60;中专或高中学历的有109人,占32.34;初中以下的只有6人,占1.78。村妇代会主任配备得到加强。全市1474个村配备妇代会主任1466人。进入"两委"的女干部有2343人,其中一身兼两职的584人。二是建立健全机关妇委会组织。抓住机构改革的机遇,加强了妇女组织的组建,全市现已组建了机关部门和事业单位妇女组织341个。三是建立个体私营企业妇委会。随着社会经济的发展,妇女的结构、层次发生了新的变化。为拓展横向基层妇女组织,探索妇女工作的新思路,市、县两级妇联积极协调工商局、个体劳动者协会,在个体劳协和专业市场中建立妇委会,充分发挥经济领域中妇女组织的作用,引导广大妇女发扬"四自"精神,奉献社会。至2003年底止,全市有25个社区和10家乡镇企业组建了妇联机构,有90个个体劳协和专业市场建立了妇委会。四是积极发展各类横向妇女联谊组织,拓展妇女工作领域。全市有团体会员22个。

(三)以创建妇女儿童工作示范镇(村)活动为抓手,使妇联农村基层组织建设落到实处

为切实加强农村妇联基层工作,进一步形成党委重视、政府支持、妇联牵头、社会各方配合的妇女儿童事业发展的良好环境,2000年,我市在全省率先开展了创建农村妇女工作示范镇(村)活动,2002年,我们按照省妇联《关于开展创建广东省妇女儿童工作示范镇活动的意见》精神,结合我市的实际,认真修订了我市创建妇女儿童工作示范镇村的条件。我市的创建活动主要有三个特点:一是采取申报考评制。对申报妇女儿童工作示范镇(村)的单位实行量化考核,考核标准共分五大项(党政重视、自身建设、维权工作、提高素质工作、精神文明建设)13小项,每小项的考核内容再细化,并对每一项考核内容赋予分值,对一些硬性指标,则采取达标资格制。二是以《1999-2003年妇联基层组织建设规划》和我市妇女儿童发展规划为立足点,在考核内容设计时把其中有关基层组织建设的具体指标渗透其中。三是充分体现分类指导原则。针对我市中心区与山区不同的经济发展水平而制定不同的考评标准,使之紧密切合实际,可操作性强。由于创建活动内容与当地经济社会发展要求相适应,因此得到当地镇(村)党委政府的大力支持,使创建活动成为我市妇女儿童工作的品牌。到目前为止,我市有两个镇被评为省妇女儿童工作示范镇,全市共评选表彰了市级示范镇14个、示范村16个。

这几年来,创建活动得到各级党委的重视和支持。创建示范镇(村)的党委(党支部)把该项工作摆上了重要议事日程,分别成立了创建工作领导小组,指定一名领导分管。有的镇还把创建内容列入当地两个文明建设目标评分考核内容之中,统一布置,一起考评,考核结果与各级领导的政绩和经济待遇挂钩,进一步增强了各级领导创建的责任感及积极性。实践证明,妇女儿童工作示范镇(村)创建工作不但加强了农村妇女基层组织的建设,而且促进了农村妇女儿童工作的全面发展。开展了创建活动的示范镇(村)领导经常听取妇联(妇代会)汇报工作,给她们压担子、出点子;关心妇女干部的成长,加强培养使用女干部,充分发挥她们的积极性和创造性。目前14个示范镇的党政班子已配备了一名以上女干部,妇联主席均能按照肇组通[1998]20号文的要求进入乡镇党政班子或享受副科级待遇;16个示范村的妇代会主任均进入了两委,并纳入"三定"干部范围,享受同级干部的报酬和待遇。示范镇(村)的女党员比例均高于本县的平均水平。在活动经费方面,示范镇(村)能够每年安排一定的专项经费,让妇联(妇代会)在党委(党支部)的领导下独立自主地开展工作。据不完全统计,2000--2003年,示范镇(村)的创建活动经费共近六十万元。封开县南丰镇党委政府每年拨款1-2万元给妇联做活动经费,确保了妇女儿童工作的顺利开展。

(四)以结对帮扶活动为依托,实现城乡妇联基层组织建设的优势互补

为活跃城乡妇女工作,市妇联开展了为期三年的"城乡姐妹携手奔小康"结对帮扶活动,组织市、县级直属单位妇委会与部分农村妇代会开展结对帮扶活动,并明确了帮扶的内容,包括为村妇代会每年赠订一份《中国妇女报》、一份《家庭》杂志,至少举行一次联谊活动,筹集1000-3000元帮助农村妇女学校开展实用技术培训等。市直和各县(市)区直属单位妇委会积极响应号召,认真落实结对帮扶方案,丰富帮扶活动的内容,帮扶形式各有特色,除了与所在村妇代会组织开展帮扶联谊活动外,还尽力为结对村妇女儿童办好事实事。有的扶助特困儿童、单亲母亲特困家庭,有的开展科技培训等等,掀起了全市城乡姐妹携手奔小康活动的热潮。至2003年底,全市市县两级已有152个机关妇委会与140个村妇代会结对,通过赠订报刊杂志、科技扶持、助学济困等形式开展帮扶活动,累计赠订报刊226份,赠书678册,培训1827人,投入资金26万多元。市农业局妇委由局分管领导带队,会同封开县农业局、县妇联和镇妇联一起到"结对帮扶"点封开县都平镇胜塘村,进行调查摸底,针对该村妇女普遍存在的文化素质低、无技术、缺资金等实际,以抓种养技术培训、抓专业户示范点和以"走出去,请进来"等形式开展结对帮扶。高要市妇联分批先后发动了22个妇委会与20个村妇代会结对,帮助健全妇代会、妇女学校制度,解决特困单亲母亲家庭儿童或孤儿学费。四会市直单位妇委会帮扶13个村妇代会,德庆县有19个县直妇委会与19个妇代会结对。市建设局妇委会于今年8月初向怀集县怀城镇高第居委妇代会赠送了办公桌椅一批和3000元帮扶款,帮助完善妇女学校的硬件建设。并进行了座谈交流,为2003年参加培训学习、科技致富的6名先进妇女进行颁奖,又为10多户单亲母亲特困家庭送上电风扇、电饭锅等慰问品一批,把市直建设战线妇女姐妹的深情厚意送到特困妇女的心坎上。市直、县直机关的妇女组织通过开展帮扶活动,也丰富了自身的工作内容,锻炼了妇女干部的工作能力,提高了凝聚力和吸引力。实践证明,开展结对帮扶活动,加强了城乡妇女组织的沟通联系,实现了城乡优势互补,丰富了城乡妇女组织的工作内容,提高了妇女组织的威信,活跃了城乡妇女工作。

(五)加强队伍建设,提高各级妇女干部的综合素质

不断提高妇女干部的综合素质,是做好妇女工作的时代要求。我

们在加强妇联基层组织建设的同时,积极实施"女性素质工程"。一方面开展多形式、多渠道的培训工作,积极推进妇女培训教育社会化。一是依托社会资源,拓宽女干部培训渠道。几年来,借助到各级党校(行政学院)、妇干校及其他干部院校力量,加大了女干部培训力度,举办了基层妇联干部培训班、妇联干部、女领导干部、人大、政协、科级女干部、党外女干部等23期1300多人次的专题研讨班等。二是鼓励和支持妇联干部在职进修、参加学历培训或成人教育,优化女干部队伍的学历结构。三是以1537所妇女学校为阵地,抓好农村妇女的科技培训工作以及对镇、村妇女干部进行"读、说、写、做"的岗位培训。几年来,开展农业科技培训2657期,9156名妇女获得农民技术员资格,20439名

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