纤维金属超混杂复合材料设计及制造技术

成果编号：18458

价格：面议

完成单位：南京航空航天大学

单位类别：中国科学院系统院所

完成时间：2017年

成熟程度：试生产阶段

服务产业领域：新材料

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发布人：陶杰离线

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纤维金属层板是一种由金属薄板和纤维复合材料交替铺层后，在一定的温度和压力下固化而成的一种层间混杂复合材料，也称为超混杂层板。其综合了传统纤维复合材料和金属材料的特点，具有高比强度和比刚度，优良的疲劳性能、抗冲击性能以及高的损伤容限。在航空航天、轨道交通、汽车工业等领域具有广阔的应用前景。本项目主要开展纤维金属层板设计-制造-成形加工-连接-修补-性能评价及监测一体化关键技术研发，并针对飞机蒙皮及先进飞行器壳体结构用GLARE、TiGr层板，及轨道交通、汽车用热塑性纤维金属层板，基于“材料基因组工程”思想，建立了纤维金属层板高通量计算专家系统。在对纤维金属层板进行多尺度建模基础上，进行高通量计算，以实现纤维-树脂-金属等材料组分进行快速筛选和匹配，对其制备、成形、加工等过程进行全流程仿真计算与监测。基于该研究成果，可对纤维金属层板的设计和工艺开发提供有效技术支持，实现该类材料及其构件综合性能的快速、精准预测。

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成果介绍

科技计划：

成果形式：

合作方式：技术开发

参与活动：

专利情况：未申请专利

成果简介

综合介绍

创新要点

技术指标

1、力学性能 GLARE层板体系：密度≤2.42g/cm3；单向拉伸强度≥1000MPa；弹性模量≥60GPa；单向面内剪切强度≥200MPa；层间剪切强度≥55MPa。 TiGr层板体系：密度≤3.50g/cm3；单向拉伸强度≥1200MPa；弹性模量≥100GPa；层间剪切强度≥55MPa。 2、服役温度 GLARE层板介于-55℃~80℃；TiGr层板介于-100℃~250℃。 3、制造周期热塑性树脂基体3min ~4min；热固性树脂基体150 min ~250min。 4、纤维金属层板性能专家系统可进行多种纤维、树脂、金属材料的匹配性计算和高通量筛选，以及层板结构演变后的性能预测，误差≤15%。

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