层合复合材料Zpin增强技术研究进展.pdfVIP

Structm—Composite ManufadumgTec№蛳复合材料结构件制造技术 i 层合复合材料Z-pn增强 技术研究进展 Research of Reinforced Laminate Progress Composite Z-pin 南京航空航天大学孙涛李勇王鹏马丹范琳程培忠 肖军 纤维增强复合材料层合板具有良好的面内力学性能和可 设计性，但较低的层间强度和层间断裂韧性影响了其工程应 用。应用各种z向增强技术(包括缝合技术．三维编织．Z-pin 增强技术等)提高层合复合材料抗分层性能是航空复合材料结 构技术的重要研究内容。 结构薄弱点。应用各种Z向增强技 成三维增强，从而提高其层间抗破坏 术(包括缝合技术、三维编织、Z-pin能力。常用的Z-pin材料是直径为 增强技术等)提高层合复合材料抗 0．2～1．0mm的高强度、高模量钛 孙涛 分层性能是航空复合材料结构技术 合金针和碳纤维针。在摩擦力和材 南京航空航天大学材料科学与技 料对其约束的双重作用下，Z-pin像 术学院硕士研究生．研究方向为复合材 的重要研究内容。其中，Z—pin增 料自动化成型。 钉子一样将层合板的各个子层固结 强技术是自20世纪90年代中期发 展起来的一种增强层合复合材料层 在一起。 间韧性的新技术。与其他三维增强 20世纪末，美国Aztex公司提出 Assisted 技术相比，该项技术具有更容易操 了UAZ(Ultrasonically 纤维增强复合材料层合板具有 作、便于控制工艺质量等优点，尤其 Z-Fibre)工艺方法，将其用于大规 良好的面内力学性能和可设计性，但 适于预浸料成型工艺。本文简要介 模的高速植入Z-pin，其中将Z-pin 较低的层间强度和层间断裂韧性影 绍了Z-pin增强技术的工艺特点，植入到未固化的层合板包括2个步 响了其工程应用，层合板在低能量冲 重点综述了这一领域国内研究的最 骤：首先用数控植入机将Z—pin按 击(如加工过程中的工具跌落或机 新进展。 预先设计的方案植入到泡沫载体 场跑道上砂石对机翼冲击等)下容 中，然后用专用的超声波枪将植入 易产生分层而导致结构失效，厚板 Z-pin增强技术及其应用到泡沫中的Z—pin压入层合板，最 后去掉压碎的泡沫。UAZ已成为 及开口处容易产生分层破坏；共固 Z—pin增强技术是将针状细杆 化共胶结结构容易在结合面上形成 Z—pin植入到未固化的层合构件形现阶段应用最广泛的Z-pin植入工