《机械工程》,15舫,地1、曰”nCU巴口一机械工业发展复合材料的展望“。~二~己月又日uó当前,光导纤维一、、~尹祥扯翩章~全息摄影.、视频传送、数字实践来看量不稳定,,转换和虚拟储存等技术发展很快生产的发展和其他技术的更新.这将推动工农业的研究和开发还不足价格高、新材料的研制和推,一~,口己盆习我国对复合材料的基础理论因此、基础技术,复合材料品种少质在工艺上,大量的是手工操广应用隔热、,则是这些新技术发展的基础作、,效率低、质量不稳定较难实现工艺的再现由于复合材料可以根据需要耐腐蚀,做到具有防震、性在维修使用方面由于质量不稳定,构件常出耐磨,、自润滑矛提高强度防辐射现分层翘曲在使用过程中因定检工作因难不等各种性能因此已大量取代传统材料,并继续以实现能及时维修,由于缺少可靠的检测仪器和成熟的检扩展其应用范围据报道.国外(特别是美国)越,查程序构件工作不可靠论研究尚不够深入在设计方面由于基础理来越注重复合材料的应用研究和工艺改进在航天飞机船、、强度分散性很大各项异性材复合材料在生产上的再现性和使用的可靠性卫星、不但,料的计算方法与各项同性材料相比还不够成熟外,另导弹和飞机上大量应用,而且、对复合材料的成品检验尚缺乏应有的手段,对,已经把复合材料推广应用于建筑机械工业和农业交通运输造大型的复合材料产品的非破坏性检验技术尚处在摸素阶段上述问题虽是我国发展复合材料的障碍我国六十{年代初,采用透波性较好的玻璃钢。但是应该看到料的实践的发展正是由于有这二十多年发展复合材,材料制造飞机的不承力构件七十年代,,纤维增强、才使我们找到了问题,积累了经脸如塑利复合材料或作为结构材料或作为隔热材料、果将这些问题一一突破我国复合材料将会有较大到卫三星或作为烧蚀材料已逐步应用习火箭导弹、上.飞机上一些非主要承力部位采用了复合材料、机械行业要在2。。。年实现总产值翻两番应用复合材料是有效的技术措施之一。,推广其他如建筑施等外,交通运输、工农业生产.,能源开发设应将先进部,应用复合材料也越来越多机械行业也不例,门复合材料的科研成果与应用经验向机械行业移植成品或成品其应用效果中,,,根据需要逐渐如非金属复合材料电机护环的研制;大型水电按应明的效果再开友复云材料的,站启闭机活塞杆包复玻璃钢的应用的应用以及代焊胶接技术、塑料模代替金多种用途,必要时有选择地引进国外原料,、半属模的试验,玻璃防腐蚀贴衬的研制,玻璃钢球闷用来制造各种结构与零部件使其迅速产生经济效益,或鉴定橡胶/塑料复合水封材在应用过程料的研究等果、特别是近几年国家有关部、、委及学先作为传统材料的代用材料,然后发展到根据因此,术组织相继召开各种会议介绍应用经验,制订规划交流研究成复合材料的特点设计新型的结构鉴和跨行业的协作。学习、借复合材料及非金属材料不论在将是一条很重要的途径,,质量或产品数量上都有较大提高二已为国防及民用工业提供了一大批成果结合机械行业的实际情况阶段进行发展复合材料应分目前,._我国在复合材料的从现在起到199。年,先巩固和发展现有。研究、设计愁试验和生产上.已形成一个比较完整的应用项目并积极开拓应用领域、到:。。c年,争的体系姗。这就为继续提高和稳定复合材料反量,扩取汽车的车身刹车装置、、传动轴、、电路和油路系、大应用范围大幅度降低价格等也应看到,,奠定了坚实的基统的附件外壳和管道弹簧板等采用玻璃纤维、碳纤维或碳/碳复合材料,机床当然电机动力泵的非主发展胶接代焊技术.我国复会材料发展岌况伏要承力部位改用复合材料构件;:与四化建设的要求还远远不相适应尹详扯:目防科学技术大学讲师从二十多年的唐羽章:大力开发功能复合材料,并在设备上推广应用国防科学技术大学副教授14通过采用复合材料,提高设备的使用条件,减轻重量、减少能源消耗、延长使用寿命和降低成本.与此同时应当特别重视智力开发和复合材料标准化。复合材料是一门新兴的边缘学科。不仅它本身是不同质量和不同形状的原材料的夏合而且在复合材料的研究、设计、i式验和生产过杜中,还需不同专业知识和经脸的“复合”。目前从事复合材料研制的技术为量,除少量毕业于复合材料专业的大学本科生和研究生外大量的是来自物理、化学、力学、电子、机械等学科领域的老、中年科技工作者。尽管他们有着各白的专业知识与经验,但是为了更深人地研究复合材料和设计复合材料为了测试复合材利的性能指标,或为了改进复合材料的工艺,都不得不再学习一些其他学科的知识。这种知识的渗透,对复合材料的发展具有特别深远的意义正如不同性质的原材料复合,能产生优于所用原材料性能的“复合效应”一样,不同领域知识的复合也将产生类似的效应。所以当前首先要抓紧智力开发工作。部属有关研究单位和生产单位,应结合本单位发展复合材料的需要有计划地选派一批既有理想、又有大专以上文化程度的年轻人或技术人员到有关大学代培专题研究生:委托科研单位或有关大学举办专题讲授班或基础知识短训班,组织跨行业的科研和生产经验交流会,采取派出去、请进来的方式引进知识引进设备仪器,并在部属范围内交流:有计划地接受有关大学分配来的大学本科毕业生。总之,在抓知识普及的同时,不间断地抓提高以适应第二阶段复合材料大发展的需要。复合材料的早期开发只是根据当时应用的需要,即首先把纤维增强复合材料和由它组成的结构制造出来,至于结构是否合理、重量是否最轻、材料效能是否最高、价格是否最低等间题并未当作最迫切的间题去解决。因此现在从力学和结构的观点来检查就可发现,原来采用的设计方法,尽管简便实用,,胆过于粗糙。原材料也缺少统一的标准。例如等代设计,它把复合材料作为常规材料的代用品,用与常规材料相同的结构形式、尺寸、形状甚至摸仿常规材料的连接方法来制造结构件,这显然是不妥当的又如网络兮析:认为纤维复合材料中只有纤维承力,完全忽略基体的存在和作用再如各向同性设计:不认为复合材料的各向异性是一种可资利用的优势,反而在结构设计中予以“修正,,即将复合材料人为地安排成各向同性,因而增加了重量和材料消耗等等.这类过去采用如今还在大量采用的设计与分析方法反映了人们对复合材料客观规律的认识水平。当然对这些方法还不能全盘否定,但是,不分具体条件到处套用这些方法,则会复合材料固有优势的充分发挥使得结构粗笨、造价昂贵而可靠性并不高有资料表明,目前使用的玻玻纤维增强复合材料,一般仅仅发挥了纤维强度潜力的3。、06肠。由此可见,即使利用现有纤维和基体,只要进行合理的设计,就可以使复合材料结构性能显著提高。因此,当前的任务是既要抓紧对复合材料知识的普及,又要抓紧恭础理论和应用的研究使复合材料力学性能的表达与测试有一个科学的方法:寻找符合复合材料规律的简便的工程设计方法;编制方便适用的公式、图表、曲线和标准计算机程序。编制原材料(纤维、树脂)的质量标准积与性能有关的复合材料配方标准。按照这些标准,再通过实验编制成型工艺规范。这样,就可以相应地制定测试标准与测试方法使复合材料的质量可以通过中间检查而得到保证。而制定复合材利标准,实际上就是统一复合材料研究、生产、测试的程序规范这有利于复合材料的推广应用,以及提高复合材料的可靠性。为了更广泛地推广使用复合材料,价格也不容忽视。国外的树脂、纤维及各种原材料的价格均低于我国,这也是国外广泛应用复合材料的重要原因。我们希望国家利用价格和计划调节扶植复合材料的发展如在经济上给予优惠待泄和补助或在整顿企业的同时在一段时间)J实行减税或免税,除依靠市场调节外,还应依靠国家计划调节原材料生产中的比例失调(如玻瑞纤维及其织物供不应求,某些树脂过剩,助剂缺乏)仗之均衡发展。要组织和鼓励耗助材料的生产对于预浸讨料可实行定点工厂化生产,以保证质量和及时满足需要。最后必须强调,机械行业内部发展复合材料技术协作是非常有效的措施。科研单位、生产单位和大专院校各有其优势,而广泛地实行技术协作,取长补短,发挥各自优势,不但相互提高快,还可以缩短科研时间,保证质量。(编辑:黄平)15
