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自动铺丝技术是在纤维缠绕和自动铺带技术的基础上发展起来的一种复合材料成型技术,对降低碳纤维复合材料构件制造成本,提高生产效率和构件性能方面具有极大的作用。       

与一般的碳纤维复合材料成型技术相比,自动铺丝技术可以实现每一根丝束的独立夹紧、切断和重送,甚至是每个丝束都能有各自的铺放速度,并根据构件形状自动切纱以适应边界,减小废料率,并通过局部加厚、加筋、开口铺层补强等方式满足多种设计要求,适应大曲率复杂构件的自动化成型,特别适合带窗口的机身段、机翼大梁及带凹凸面的翼面铺放。      

 但是国内在该方面的技术起步很晚,南京航空航天大学在“九五”期间才开始调研该项目,后来,哈尔滨工业大学、武汉理工大学、北京航空制造工程研究所等才陆续着手该技术的相关研究。      

 而国外在该技术方面起步较早,美国在上世纪70年代就开始了自动铺丝技术的研究,碳纤维支架来样定制,经过几十年的发展,该技术在美国和欧洲的航空工业中得到了成熟和广泛的应用,例如波音B787“梦想”飞机在机身、机翼、垂尾、平尾、地板梁、后承压框等部位中大量使用了碳纤维复合材料,其中机身高达23%部分的碳纤维复合材料就是采用自动铺料技术完成的。       

目前国内的、复杂曲面的碳纤维复合材料构件基本上仍以手工铺叠为主,自动铺丝技术只在大飞机项目中的部位如碳纤维复合材料翼梁中得到使用,碳纤维支架,至于自动铺放设备的研制和实际应用基本上还还处于刚起步的阶段,这种状况极大地制约了碳纤维复合材料结构件在航空领域的大规模应用。


碳纤维传感器具有以下几个特点:

1、传感器区域小、能形成薄而稳定的半球形扩散层,产生边缘效应。

2、双电层电容小,碳纤维支架厂商,传质速率快,出现于时间无关的稳态电流,在测定时不需要电解质。

3、电流密度大,并具有很大的音噪比,它的音噪比是普通传感器的数百倍。

4、流过微型传感器的电流小, IR降小。这些不同于常规的传感器特征,能让碳纤维传感器使用在-些特殊的领域。例如生物领域。将传感器插入到组织中或是细胞内,能在不破坏本体的基础上检测出需要的信息。

随着科技的发展,碳纤维传感器越来越精细,现在已经由原来几微米的尺寸缩小到几百个纳米,属于纳米级别了。1990年的时候出现了纳米级盘电极,接着又出现了用火焰刻蚀法制备的纳米传感器,其的直径只有100纳米。1994年的时候, 又 研究出了用等离子刻蚀法制备的纳米传感器,它的出现让人们把测定对象从组织水平进入到单个水平。



 是目前电子科技用品方面发展迅速的产品,目前在、航拍、植保、测绘等领域都有着非常广泛的应用。行业初期,制作壳一般采用塑料或者玻璃钢材料,但是这两种材质的弊端明显,随着更轻、强度更高的碳纤维复合材料在壳行业使用普及,这种材料已经成为了行业无法替代的材料。

  想要进一步提升研发,必须提升产品本身的续航能力和负载能力,目前电池技术和电机技术虽然都在研发,但是突破难度较大。想要提升产品品质,从壳体材料和设计上入手是一大切入点。外壳材料的要求两点,一是材料的力学性能好结构刚度大;二是需要有极低的重量来保证的起飞承载。

  行业制作初期,外壳材料的选择多为铝合金、钛合金等轻质金属材料,但是这类材料的重量还是无法满足减重的要求,同时比强度、比刚度差,对于遥控信号的接收有所影响。部分处于减重的目前会使用工程塑料,但这种材料刚度小、易老化、耐温性能差制作出的品质太差,易损坏,使用寿命短。

  碳纤维复合材料的性能能够同时满足壳的材料要求,碳纤维复合材料密度低,制品相对于其他种类材质要轻很多,材料本身力学性能强度高于金属。另外碳纤维与环氧树脂复合后,化学性能稳定,耐腐蚀、耐高低温、耐磨损、抗震效果等都比较。

  碳纤维复合材料可塑性强,完够满足壳的造型设计,另外在架和机翼等复杂结构上,众多参加也选择使用碳纤维。复合材料一体成型的工艺能够让产品结构更简单,零部件使用减少,设计优化出的整体结构。另外产品的使用寿命是衡量产品品质的一个关键因素,碳纤维支架多少钱,相对于金属材料和塑料碳纤维复合材料的耐疲劳性能优势明显,能够有效的提升产品的安全性,避免突发事故。




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