




材料都应经通过特定的高刚度和接近为零的热膨胀系数开发为空间应用。金属基复合材料具有耐高温、高导热能力、低的热膨胀系数和特定的高刚度和强度。(Jerry G. Baetz, “Metal Matrix Composites:
Their Time Has Come,” Aerospace America (November
1998), pp.14-16.)
碳纤维增强金属基复合材料
金属基复合材料与陶瓷相比,具有高的韧性和耐冲击性能,金属基多采用Al、Mg、Ni、Ti及它们的合金等其中碳纤维增强铝、镁复合材料的制备技术比较成熟。目前,在制备碳纤维增强金属基复合材料时碳纤维的表面改性主要采用气相沉积、液钠法等,但因其过程复杂、成本高,限制了碳纤维增强金属基复合材料的推广应用。民用大飞机、支线客机和民用公务机提供树脂体系、高质量的碳纤维预浸料及碳纤维复合材料制件。
金属基复合材料航空航天研究开始初期,有机复合材料和金属基复合
中国碳纤维的发展
我国从1968年开始研究碳纤维,很快研究出碳纤维1#,相当于T200的水平,1976年建成中试线,那是与日本东丽公司的差距为5年。后来碳纤维2#的研究久攻不下。差距已拉大20多年,无竞争可言。同时由于发达***对我国几十年的技术***,至今没能实现大规模工业化生产,工业及民用领域的需求长时间依赖进口,严重影响了我国高技术的发展,尤其制约了航天及国防***事业的发展,与我国经济社会发展的进程极不相称。所以,研究生产高性能、高质量的碳纤维,以满足***和民用产品的需求,扭转大量口的局面,是当前我国碳纤维工业发展的迫切任务。碳纤维含碳99%以上,主要是石墨和无定形碳,纤维形状是一种新的应用形式。
1972年,美国Hercules公司开始生产PAN基碳纤维日本用碳纤维制造钓竿,美国用碳纤维制造高尔夫球棒
1973年,日本东邦人造丝公司开始生产PAN基碳纤维(0.5吨/月) 日本东丽公司扩产5吨/月
1974年,碳纤维钓竿、高尔夫球棒迅速发展日本东丽公司扩产13吨/月
1975年,碳纤维网球拍商品化美国UCC公司公布利用中间相沥青制造高模量沥青基碳纤维“Thornel—P”
美国UCC的高性能沥青基碳纤维商品化
1976年,东邦人造丝公司与美国塞兰尼斯进行技术合作住友化学与美国赫格里斯(Hercules)成立联合公司
1979年,日本碳公司与旭化成工业公司成立旭日碳纤维公司
1980年,美国波音公司提出需求高强度、大伸长的碳纤维
1981年,台湾台塑设立碳纤研究中心,日本三菱人造丝公司与美国Hitco公司进行技术合作 1984年,台湾台塑与美国Hitco公司进行技术合作,日本东丽公司研制成功高强中模碳纤维T800
1986年,日本东丽公司研制成功高强中模碳纤维T1000
1989年,日本东丽公司研制成功高模中强碳纤维M60
1992年,日本东丽公司研制成功高模中强碳纤维M70J,杨氏摸量高达690GPa