开发下一代热塑性飞机增厚壁板

2020-11-25

英国Victrex公司与法国飞机制造和设备供应商大合公司合作生产了176层层压结构飞机壁板，厚度为32毫米（1.26英寸）。两家公司都指出，这种合作源于对更快的飞机生产技术的需求。双方使用基于PAEK聚芳醚酮的热塑性复合材料和自动纤维铺放（AFP）技术，然后进行真空炉或非热压罐（OOA）固化，所得的热塑性壁板可以获得以前无法达到的厚度，可满足航空航天的质量要求。这将为全球航空航天工业在主要结构应用中提供关键优势。

壁板的尺寸为120×60厘米（47×24英寸），厚度为32毫米（1.26英寸），比传统的平板壁板厚得多，同时展示了叠层和可变厚度的能力，176层结构的超厚厚度可通过AFP和高质量单向带（UD）的铺放来实现，从而免除了热压罐固化的需要。新的复合材料面板符合航空航天行业的孔隙率、结晶度、固结和层粘结材料标准，具体而言，面板的孔隙率不到1%，结晶度为25%至30%。除了减轻重量，减少燃料消耗和降低运营成本外，还可以提高生产率，并更好地保护环境。

此外，PAEK聚芳醚酮可在280℃(536℉)下进行烘烤循环。它的熔点相对较低，为305℃(517℉)，而不是聚醚醚酮的345℃(653℉)，因此可以加快粘合过程并提高飞机生产的整体效率。与金属相比，其材料优势包括比强度和比刚度高5倍，耐疲劳性高4倍。耐腐蚀性、加工性和隔热性也得到了改善，而抗冲击性、耐化学性以及耐损伤性与金属相似。此外，与热固性解决方案相比，PAEK复合材料可完全回收利用，具有高达10倍的更好的耐损伤性，同时具有更高的耐化学性、疲劳性能和FST（火焰/烟熏/毒性）性能，并且仍与热固性材料的强度和刚度相当。Victrex公司AE 250复合材料的主要特点还包括优异的高温性能和热稳定性、对航空流体和气体的广泛耐化学性能以及优异的耐水解和耐腐蚀性能。