非稳态高压管道附多轴向预浸料技术要点.doc

复合材料非稳态高压管道技术说明所谓非稳态高压管道指的是输送流体瞬间压力在-0.1100.0MPa之间变化的管道，要求管道具有优良的力学性能和抗疲劳性能。主要用于船舶舰艇输送管、合成化学高压输送管、航空航天输送管等。通常采用合金管道，由于合金的造价高昂，同时合金对腐蚀性介质适应性较差，导致管材使用过程中维护费用高昂。结合这种情况，要求采用一种力学性能和抗疲劳性能优良，对腐蚀性介质适应性优异的替代管材，这就是复合材料非稳态高压管道。复合材料非稳态高压管道是由碳纤维及其织物、高强玻璃纤维及其织物和环氧树脂复合而制成的管道。管道适用范围为20300。管道采用编织拉挤缠绕工艺成型，具体成型工艺如下：矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。碳纤维预浸织物拉挤成型管 碳纤维编织 编织碳纤维预浸 预浸编织碳纤维与预浸管拉挤成型复合管 高强玻纤与碳纤维的混合 预浸混合纤维 预浸混合纤维与复合管拉挤成型 高强玻纤缠绕复合复合管 碳纤维编织 编织碳纤维预浸 预浸编织碳纤维与复合管拉挤成型高压管聞創沟燴鐺險爱氇谴净。该复合管材具有以下特点：（1）力学性能优良，拉伸强度为合金钢的35倍。（2）抗疲劳性能优良，是合金钢23倍。（3）对腐蚀性介质适应性优良。（4）成本相对较低，约为合金管材的90%。（5）可通过缠绕碳纤维适时监控管材的运行情况。（6）使用寿命长，为合金钢管材的58倍。多轴向织物预浸料技术说明多轴向织物预浸料是通过连续多轴向编织实现结构设计定向增强，利用预浸技术生产出的材料。多轴向织物预浸料在世界范围内也刚刚开始应用，但由于其优越的性能，发展非常迅速。应用领域已涉及经济建设，国防科学及人们日常生活的各个领域。特别是应用于造船业、航天航空、风力发电、交通运输、各种管道、体育器械等许多领域。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。1、多轴向经编技术是近年来发展起来的一种新型的多向衬纬编织技术。利用这种技术，平行伸直、无卷曲的纱线可以垂直地或以所需的角度引入织物结构中 , 实现最有效的结构预设计定向增强。多轴向经编织物具有极大的设计灵活性，各向同性的适应力与应变能力，以及较高的抗撕裂传递性和良好的适型性。因此，多轴向经编织物在柔性复合材料领域中具有独特的优势。应用多轴向衬纬经编织物可降低复合材料产品的成本。 酽锕极額閉镇桧猪訣锥。多轴向经编织物与传统的机织物增强材料相比，主要优点有：织物的抗拉强力较高；织物的弹性模量较高；织物的悬垂性较好；织物的剪切性能较好；织物形成复合材料的纤维含量较高；经编多轴向织物抗层间脱离性能较好；具有更好的抗冲击性能；准各向同性特点。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。三维织物2、随着复合材料研究和开发的不断进步, 使用领域日渐扩大, 复合材料构件不同制造工艺、不同工作条件对预浸料也提出了不同要求。为了适应来自多方面的需要, 新的预浸料不断出现, 预浸料的类型不断增加。按物理状态分类,预浸料分成单向预浸料、单向织物预浸料、织物预浸料;根据纤维长度不同, 分成短纤维( 4176mm 以下) 预浸料、长纤维( 1217mm) 预浸料和连续纤维预浸料; 按固化温度不同, 分成中温固化( 120 ) 预浸料、高温固化( 180 ) 预浸料以及固化温度超过200 的预浸料等。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。碳纤维预浸料生产Hexcel的M21是一种第三代韧性环氧基体，它具有航空航天应用所需的机械强度、刚度和其它性能， M21可与单向带和多轴织物一起使用作为适用于大型航空航天结构件的预浸料。预浸料也不大适合复杂的小半径的3D 几何形状。Hexcel开发了一种单向玻璃纤维和碳纤维预浸料的变体。凭借较长(但非连续的)纤维和不小于57的纤维含量，在机械性能方面甚至优于强度最高的SMC，从而被推荐用于必须批量生产的刚性、几何形状复杂、重量控制严格的产品。厦礴恳蹒骈時盡继價骚。多轴向织物复合材料3、将多轴向织物编织和预浸料生产结合起来实现连续工业化生产是现代复合发展的前沿技术，是未来复合材料的发展方向，具体成型工艺如下：茕桢广鳓鯡选块网羈泪。准备纤维 编织纤维预成型 纤维连续多轴向编织 配置预浸胶液 纤维连续多轴向织物预浸 预浸织物预成型 预浸料成型 包装鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。4、采用该预浸料生产复合材料具有以下特点：（1）可设计性强，可根据结构力学性能要求设计各个方向的强度。（2）具有高强度、抗冲击、减振吸能等优点。（3）织物的剪切性能较好，具有超强抗剥离性能、耐久性和优异的整体性。（4）由于增强纤维伸直,具有突出的机械性能。（5）生产效率高,产品质量稳定减少了产品成本。