论文部分内容阅读
复合材料具有优异的物理性质,其比强度、比模量均优于金属材料,成为新型航空材料,并已广泛应用于航空领域,尤其是民用航空领域。然而,复合材料在高温或火焰环境中热解燃烧,产生大量的热、烟雾及有毒气体,其力学性能下降,破坏飞机结构完整,给人员的有效疏散及飞机的飞行安全构成毁灭性的威胁。同时,国内外现行的适航标准对复合材料的抗火焰烧穿特性的研究较少,因此,研究飞机复合材料的抗烧穿性能显得尤为重要。本文以T700碳纤维环氧复合材料为主要研究对象,依据宏观耐火试验和微观表征试验(热重分析、IPDT积分程序热解温度、热解动力学)着重研究擦洗气流、振动工况对飞机适航耐火试验条件严酷度及对T700碳纤维环氧复合材料在火焰环境下抗烧穿性能的影响,同时,采用锥形量热仪和烟密度箱研究泡沫芯材对T700碳纤维环氧复合材料燃烧及发烟特性的影响。通过对材料抗火焰烧穿特性的研究表明:擦洗气流工况对材料抗火焰烧穿具有明显的降温保护作用,降低适航耐火试验条件的严酷度,振动工况轻微加剧材料在火焰环境下的烧穿情况,对适航耐火试验的严酷度影响较小;泡沫芯材对T700碳纤维/环氧-泡沫夹芯板的点燃时间影响不大,但由于泡沫芯材参与环氧的热解和燃烧反应,增加了T700碳纤维/环氧复合材料的热释放速率峰值(pkHRR)、总热释放量及总产烟量;此外,泡沫芯材参与环氧的成炭过程,致使T700碳纤维/环氧-泡沫夹芯板产烟速率峰值及持续产烟时间较T700碳纤维/环氧复合材料明显增加,同时泡沫芯材加剧T700碳纤维/环氧-泡沫夹芯板发烟及烟气的毒性。