Hvilke Polymer Matrix Composites brukes i fly?

Polymer kompositter er høyteknologiske materialer laget ved å bygge forsterkende fibre i en plastmatrise. Mange moderne militære og kommersielle fly kan ikke fremstilles uten bruk av komposittmaterialer. Den tidligste komposittmateriale som brukes til å fremstille luftfartøyet var glassfiber. I 1950, glassfiber, en blanding av glassfibre innleiret i en epoksyharpiks, ble først brukt i fremstillingen av kommersielle fly, som var karbon og bor-fiberkompositter.

polymer Matrix

Komposittmaterialer er en kombinasjon av to eller flere elementer. Polymer-kompositter er plastmaterialer som er forsterket med fibermaterialer som for eksempel karbon eller glass. Matrisematerialet som brukes for polymerkompositter er enten en termoherdende polymer harpiks eller et termoplastisk materiale. Kompositter fremstilt ved hjelp av termoherdende harpikser kan ikke lett repareres eller bearbeidet etter at kompositten er formet. Termoplastmateriale kan smeltes og bearbeides etter at de har satt. Dette gjør termo polymer kompositt flydeler lettere repareres enn de som er laget med herdeplastharpikser.

glassfiber

Glassfiber er et polymer plast forsterket med glassfibre. Først utviklet på 1920-tallet, glassfiberarmert plast snart funnet bruk i maritim og luftfartsapplikasjoner. USAs militære vedtatt bruk av glassfiber i et forsøk på å utvikle sterkere og lettere militære fly. Av 1945, mer enn 7 millioner pounds av glassfiber så bruk i militære applikasjoner, ifølge Oak Ridge National Laboratory. Glassfiber komponenter er støpt inn i formene for i konstruksjonen av luftfartøyet. Glassfibrene er satt i en grunnmasse av plast harpiks. Polyester- eller vinylester-harpikser blir ofte brukt som et matrise-materiale, men termo erstatter de gamle typer av matrisematerialet, fordi de er sikrere og lettere å arbeide med.

Carbon Fiber Composites

De stigende kostnadene for olje er å tvinge flyet produsentene å legge mer vekt på å redusere vekten og gjøre flyet mer drivstoffeffektiv. En måte dette målet er oppnådd gjennom bruk av karbonfiber kompositter ved fremstilling av fly. Kommersielle fly som Boeing 787 operere mye mer effektivt og med lavere drivstoffkostnader på grunn av bruk av karbonfiber kompositter. Karbonfiberkompositter også er mye brukt i konstruksjonen av militære fly. Sterke, lette carbon fiber materialer er brukt i stor utstrekning i kontrollflater som balanseror og rotorer; de er mer slitesterkt og korrosjonsbestandig enn metallkomponenter. Karbonfiberkompositter er i utstrakt bruk i komponenter av luftfartøyer slik som F-18 og den vippe vinge V-22 Osprey.

Aramidfiber Composites

Aramid fiber kompositter kan bli funnet i noen av verdens største fly. Aromatiske polyamider er polymerfibre med molekyler orientert langs fiberaksen. Da utnyttes den kjemiske binding mellom molekylene for å gjøre det resulterende materiale ekstremt sterk og lett vekt. Fibrene fremstilles ved spinning av polymeren fra en flytende løsning. Kanskje du kjenner igjen noen aramid fiber kompositter av sine kommersielle navn: Kevlar og Nomex. Disse materialer er ekstremt sterk, ikke-ledende og korrosjonsbestandig. Dette gjør dem godt egnet til fremstilling av konstruksjonselementer i fly. Stor passasjerfly som Airbus A380 er produsert ved hjelp av polyamid materialer. Resultatet er en lett og drivstoffgjerrig flyskroget som ikke gir opp strukturell integritet.