碳纤维航空复合材料的表面防护形式,防雷击能力分析

  军用防护服材料生产厂家       |      2021-12-21 14:26:53

碳纤维增强高聚物(Carbon Fiber Reinforced Polymer, CFRP)复合材料具备抗压强度高、抗腐蚀、耐疲惫等优质的特性,近些年在航空公司生产制造方面的应用更加普遍,特别是飞机机翼、整体机身、整流罩等位置。与金属复合材料对比,碳纤维复合材料导电率较弱,又存有內部泄流途径,遭受雷击后毁坏比较严重。

碳纤维防护材料

据调查,飞机场每航行1000~10000h会遇到一次雷击,雷击对战机的安全性航行组成巨大危害。针对很多应用复合材料的当代飞机场,若不采用雷击防护对策,飞机结构遭到雷击后将遭受不可避免的毁坏,严重危害飞机安全航行,乃至有可能导致安全生产事故。

世界各国学界对于碳纤维复合材料的雷击立即效用、雷击防护进行了相对的科学研究。日本宇宙空间航空公司科学研究开发设计组织Y. Hirano等对高纯石墨/环氧树脂胶复合材料层胶合板进行雷击实验,将复合材料的损坏方式分成化学纤维毁坏、环氧树脂衰退、內部分层次等。法国的航天航空试验室L. Chemartin等发觉焦耳热和声波频率冲击性造成的过电压是复合材料构造毁坏的来源于。

提升复合材料抗雷击工作能力的办法有:设金属材料防护层、金属丝网、在复合材料制作过程中在其內部加上纳米碳管等导电率成分等,提升复合材料总体导电率。

现阶段对于碳纤维复合材料不一样金属材料防护层的雷击流回应特点科学研究较少。为很不一样金属材料防护层对碳纤维复合材料的防护工作能力及雷击流对其表层防护层的危害,武大、深圳电力供电公司的分析员工对全喷铝碳纤维复合材料、网格喷铝碳纤维复合材料、铜网全铺碳纤维复合材料、网格铜网碳纤维复合材料实验件进行了雷击流A份量立即效用雷击实验,精确测量了雷击实验前后左右实验件的表面电阻率,数据分析了四类防护方式的防雷击工作能力,及其在雷击实验前后左右的特性差别。

结果显示:全喷铝防护、铜网全铺防护、网格喷铝防护、网格铜网防护四类防护方法的六条边表面电阻率均具备对称。网格喷铝及网格铜网防护方式的电阻器超过全喷铝及铜网全铺。未开展防护的碳纤维环氧树脂基复合材料雷击损害比较严重,主要表现为化学纤维破裂、环氧树脂气化挥发。四类防护方式均对下一层化学纤维具有了显著维护,全喷铝防护、铜网全铺防护好于网格喷铝、网格铜网防护。

雷击后表层防护层受到损坏,表面电阻率对称发生转变。全喷铝、铜网全铺的表面电阻率转变超过网格喷铝及网格铜网的转变。