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環氧樹脂基復合材料的更好“替代品”來了：新型PAEK樹脂基熱塑性材料

文章來源：賢集網更新時間：2022-04-07 15:19:54

歐洲航空航天部門通常在許多應用中使用重量輕、高性能的熱固性塑料復合材料——也稱為環氧樹脂基復合材料。然而，這些材料的耐熱性不如其他金屬飛機部件，這可能會在達到極端溫度的情況下影響安全性。為了改善當前熱固性復合材料在面對熱損傷時的弱點，HITCOMP 研究團隊提出了一種替代方案：使用新型 PAEK 樹脂基熱塑性材料。

圖片來源：馬德里卡洛斯三世大學

在 HITCOMP 項目的開發過程中，從熱性能的角度來看，由熱塑性基材制成的組件比熱固性復合材料更有效。使它們非常有用的一個已知特性是它們可以重鑄、重塑、加工和回收，而無需任何額外的固化過程來硬化和凝固。此外，與傳統的熱固性復合材料相比，它們是更通用、更便宜和更環保的材料，并且具有更長的使用壽命，這要歸功于它們的高彈性（它們可以更容易地回收或修復）和抗疲勞（磨損和撕裂）和腐蝕. 這些材料的引入將意味著擁有更安全、更輕的飛機，這些飛機消耗更少的燃料、提高能源效率并減少排放。

為了在航空航天工業中充分利用熱塑性塑料，由于它們在過熱時會熔化和變形，因此有必要確定它們在受到熱、火和機械載荷時的行為。HITCOMP 項目開發了一個測試實驗室，采用新的紅外 (IR) 熱成像技術，以便在火災測試期間獲得對材料實際溫度的準確和非侵入式測量。最終目標是對熱塑性塑料進行虛擬測試，并將其在實際應用中的性能與傳統熱固性復合材料的性能進行比較。

“航空航天部門正在向更電動的飛機過渡。這涉及更多的熱量和最終的火源，增加了對結構的加熱效應，”來自 UC3M 部門的 HITCOMP 項目的首席研究員兼協調員 Fernando López 解釋說：“在這種情況下，我們的項目旨在建立一種創新的方法，該方法允許對熱塑性塑料進行表征，這種方法涉及的資源更少，并在受到機械載荷或火災和高溫時改進了對其行為和抵抗力的預測。”

通過紅外熱成像獲得的測量結果可以進行計算機模擬，從而虛擬化測試以在航空工業中選擇這種類型的材料。預計其實施將“顯著減少驗證測試的數量，這些測試是強制性的，會大大增加成本并延遲行業內此類材料的批準。” IR 模型和設備已經轉移到空中客車公司，以便研究其工業應用。

在研究過程中，該團隊還開發了一種新方法——受 UC3M 傳感器、遠程檢測和紅外成像實驗室 (LIR-InfraRed LAB) 先前結果的啟發——該方法允許使用這些紅外成像技術遠程確定熱這些材料的特性，無需接觸。

原文鏈接：https://www.xianjichina.com/special/detail_508128.html
來源：賢集網
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