1、直安定面蒙皮。面粘接等。目前，预测纤维增强复合材料强度的软件由于在模拟失效时存在不确定性，应用时需要慎重。对材料的机械性能的了解和掌握是进行结构设计和应用的基础。每种产品在设计之前，都应根据材料的工作环境，对材料的基础参数和性能进行测试和分析。高加速寿命试验箱环境应力筛选试验箱和应力应变综合数据采集主要用于测试服役环境下的国产碳纤维复合材料性能演化。购买纳米压痕仪和研究级智能数字全自动立体显微镜界面是复合材料极为重要的微结构，它作为增强纤维与基体连接的纽带对复合材料的物理化学及力学性能有着至关重要的影响。第，界面影响到纤维与基体之间的应力传递，从而决定复合材料的强度，尤其是偏轴强度第二，界面影响到复合材料损伤累积与裂纹的传播历程，从而决定复合材料的断裂韧性第三，界面直接影响到复合材料的耐。

2、工业用量将继续保持大幅度增加的趋势。据分析，年世界碳纤维的需求年均增长率约而年碳纤维的需求年均增长率超过。预计今后年世界碳纤维市场需求年均增长率约为。复合材料以其典型的轻量特性，卓越的比强度比模量，独特的耐烧蚀和隐蔽性材料性能的可设计性制备的灵活性和易加工性等优点，在航空工业得到广泛的应用。目前国外各种飞机，包括战斗机轰炸机运输机民用客机已开始大量应用复合材料，用量已占结构总重的以上武装直升机无人机以及无人作战飞机复合材料应用比例更高，有些甚至是全复合材料飞机。据预测，至年，飞机结构上复合材料的用量将达到，即复合材料已成为飞机结构首选材料见图。年年预测图飞机材料用量分配比例美国的先进军用飞机大量采用碳纤维增强先进树脂基复合材料，如，和等都大量地使用了碳纤维复合材料。运输机复合材料的用量占。

3、工作，外形尺寸约为，并有定曲度，厚度变化为从翼尖的变化为翼根的，每个机翼蒙皮的重量约为公斤，减重。自动铺带技术可以明显提高生产效率和原材料的利用率，提高复合材料制件性能质量稳定性，适宜制造曲率变化不大的大型复合材料构件。有研究表明，手工铺叠复合材料效率为磅小时，而自动铺带技术能达到磅小时手工铺叠复合材料废料量为，而自动铺带技术只有左右。从上世纪年代起，美国已应用自动铺带机生产了和轰炸机的机翼蒙皮轰炸机机翼战斗机机翼波音飞机机翼水平和垂直安定面蒙皮军用运输机的水平安定面蒙皮全球鹰大展弦比机翼等构件。年代后，西欧开始研制生产自动铺带机，如西班牙的轴铺带机和法国的双工位铺带技术。在欧洲最早使用自动铺带技术生产复合材料结构，生产了如和水平安定面蒙皮尾翼蒙皮喷气飞机的水平和垂直安定面蒙皮的水平和垂。

4、车用的压缩天然气气瓶电子领域的应用主要有通信广播地球观测空间探测以及各种飞行器的高精度天线。般产业的需求增长较快，将成为碳纤维新的主要应用领域。碳纤维是种性能优越的结构材料，具有极高的附加值，自商品化以来，应用范围已从最初的航空航天军事部门逐渐向民用领域渗透，目前已扩展到整个工业民用的多种领域。随着应用研究的不断深入，特别是在民用方面仍将继续拓宽应用领域，扩大使用量。国外预测碳纤维除了在航空航天以及体育用品进步应用外，近年内包括土木建筑交通运输汽车能源等领域将会大规模采用工业级碳纤维。由此可见，当前世界碳纤维有如下发展趋势产品性能趋向于高性能化价格将大幅度降低航天航空和文体用品领域用量稳定增加，民用工业用量增幅较大，已超过前两者。特别是随着大丝束碳纤维的大规模生产，其价格将不断降低，民用。

5、数字化管理应用水平高。从复合材料铺层设计，到加工铺放过程，已形成完整的数字化管理和应用流程，有各种专用和通用的软件支撑平台。已逐渐减少传统手工铺叠的工艺，转而采用各种自动化铺放或其它自动化成型技术，降低了制造成本，提高了制造质量和效率。纤维束铺放技术纤维束自动铺放工艺是将预浸丝束或窄的预浸料在几乎没有张力的情况下，按制件形状铺放纤维束，充分利用材料，无边角废料，节省了原材料适于制造整体件，减少零件数目，节省了制造和装配成本既适于制造机身蒙皮导管等形状复杂的制件，也适于制造机翼水平安定面等大尺寸平面构件既可用于热固性树脂基复合材料成形，也可用于热塑性树脂基复合材料成形。这种工艺用于制造飞机复合材料结构，减少材料消耗，零件数目减少，制造工时减少以上。战斗机机翼采用该技术完成了机翼上下蒙皮的叠。

6、环境介质稳定性，甚至影响到复合材料的功能。树脂基复合材料之所以具有优异的性能，是因为它兼备了增强纤维与树脂基体的优点。但由于增强纤维与基体间的结合及应力传递均取决于界面的性能，因此，纤维与基体间的界面粘接情况的好坏，将直接影响整个复合材料的性能。由于复合材料的界面附近物质含量很少，而且结构相当复杂，因此界面结构的表征始终是个难题。通过纳米压痕仪和研究级智能数字全自动立体显微镜可有效地表征国产碳纤维复合材料的界面结构与性能。采用的技术路线及技术特点技术路线见下页不同温度湿度下复合材料性能多参数试验表征材料组分界面对复合材料性能演化的影响规律成型工艺对复合材料性能影响的规律和表征环氧树脂体系其它成型方法界面设计热压罐成型双马树脂体系多尺度损伤分析复合材料损伤演化动力学方程湿热力耦合损伤蔓延跟。

7、整个结构重的。战斗机复合材料的用量占整个结构重的，到这个重量比猛增长到，而到了复合材料的用量占整个结构重量比又翻了倍达到了，四代机更是增加到了。在民机方面，以波音公司为首的航空公司研制生产的梦想飞机波音，拥有多项技术创新，其中最引人注目的就是波音机体结构的半左右都使用了更轻更坚固的碳纤维复合材料制作，是全球第款以碳纤维复合材料为主体材料的民用喷气式客机，其复合材料用铝合金钢复合材料钛钛铝合金复合材料钢量占总重量的，图为波音的材料分布图。碳纤维复合材料成功地替代铝金属材料，有效地降低了飞机重量，使得波音将比现在的飞机节省的燃油，而且在维护花费上也可以节省。可见碳纤维及其复合材料在军民机上起着重要的作用。图波音结构件用材料分布图欧洲空中客车工业公司年代中期开始投入复合材料在飞机上的应用研究工。

8、自动立体显微镜德国台合计平台建设费用建设工期为三年，即年，该平台经费预算万元，具体见下表。表各项任务经费分配及需求科目投资金额万元设计费材料费外协加工费专用费试验费固定资产管理费管理费工资费合计建立预浸料制备技术与适用性评价平台在我国有多家研究和制造预浸料的研究院所和生产厂，部分是生产高性能的碳纤维及芳纶纤维增强高性能树脂基体的预浸料，用于航天航空工业中。部分是普通性能的预浸料，用于钓鱼竿等体育器材的生产中。但无论是高性能还是普通预浸料，其供应数量也不能完全满足国内需求，尚需定量的进口预浸料。而且，尚无利用国产碳纤维批量生产的预浸料，也无专为自动带铺放工艺研制和生产的预浸料。因此有必要建立预浸料制备技术与适用性评价平台，以满足航空制造业对原材料的需求。项目的产能规模年产吨碳纤维复合材料预。

9、。年生产的的方向舵，有效减重。年开始研制的垂尾，年研制成功，有效减重。还应用了热塑性复合材料机翼前缘。目前研制生产的空中泰坦尼克是全球载客量最大的客机。整机材料了大量的复合材料，大大减轻了飞机的重量，减少了油耗和排放，降低了营运成本。飞机约由有高级减重材料制造，其中碳纤维增强复合材料，主要应用在中央翼复合材料用量吨，减重吨外翼垂尾平尾机身地板梁和后承压框等。而在研发中的最后决定复合材料用量为，超过了的水平。军用运输机的复合材料用量也达到了。欧洲的计划和计划主要为发展大型飞机复合材料机身服务，目标减重，降低成本。图空客机身材料应用图空客机身材料应用总体来说，国外复合材料专业发展无论是原材料还是制造技术均已达到相当高的水平，正在向着低成本自动化和高性能方向发展。表现在如下几个方面生产过程中的。

10、复合材料微结构的物理化学组成和结构特性的变化与规律，建立了复合材料微结构的表征参量体系通过宏微观匹配对复合材料性能影响规律的研究，建立多目标多参量的界面增效设计理论通过复合材料损伤萌生增长累积蔓延的全程模拟，预报复合材料性能演化规律，实现复合材料演化过程的可视化仿真。建立湿热环境下与疲劳载荷作用下国产碳纤维复合材料性能演化的分析预报方法。设备选型及主要技术经济指标具体情况如下见表表设备型号及主要技术经济指标序号设备名称型号生产厂家单位数量设备价格万元万美元单价合计其中外汇全自动显微接触角测量仪德国台全自动激光拉曼光谱仪法国台全自动比表面积及中孔微孔分析仪系列美国台哈克模块化先进旋转流变仪德国台高加速寿命试验箱环境应力筛选试验箱美国台纳米压痕仪欧洲台应力应变综合数据采集中国套研究级智能数字。

11、浸料。年产件各类碳纤维复合材料制品，包括神舟飞船用碳纤维复合材料主承力结构件风云二号等卫星用碳纤维复合材料结构件等。建设的主要内容平台技术建设采用理论与实践相结合的方法，利用先进的仪器设备合理的方案开展以下主要研究工作预浸料成型理论与方案的设计热熔预浸成型方法理论研究树脂种类组分含胶量的优选预浸料成型工艺研究预浸料成型过程中多尺度束间束内浸渍模型预浸料成型过程中介态材料性能演化预浸料成型工艺参数优化与质量控制预浸料适用性评价预浸料基本性能测试表征预浸料适用性评价体系研究国产碳纤维预浸料工业化制造技术研究树脂基体与纤维的浸渍温度压力及速度等工艺参数关系研究宽幅预浸料切分和收卷方法研究平台基础建设购臵热熔预浸机激光投影铺层定位系统等关键工艺设备。热熔预浸机预浸机是种先进的复合材料半成品生产设。

12、算法复合材料损伤演化过程的可视化仿真多体系国产碳纤维复合材料性能预测模拟结果是否与实际相符湿热疲劳条件物理化学变化服役环境的数值模拟技术服役环境的试验模拟技术材料性能测试微观组织分析脆性韧性转变机制吸水动力学行为力学性能测试断口微观组织形貌微观结构损伤分析模型微观结构损伤演化动力学方程微观结构损伤机理微观结构演变机制技术特点通过本平台的建立，围绕国产碳纤维及其复合材料微观结构的量化表征与性能演化规律，技术特点如下采用国际先进测试分析手段对国产碳纤维表面组织结构进行量化表征，为界面增效设计奠定关键基础以界面扩散与界面反应理论为基础，重点研究国产碳纤维与飞机用树脂体系基体浸润粘结过程的相容性原理，揭示了国产碳纤维表面形态对纤维与树脂复合物理化学本质及相容性的影响通过界面微结构的系统分析，研究。

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