环氧树脂基石墨纤维复合材料的研制
机械光束隔离器的概念研究和设计中,在发展惯性轮能量存储组件(即EMB)时,好几个领域积累的经验对实现机械光束隔离器都作出了贡献。其中一例就是使用与能量存储组件相同的超强复合材料制造惯性轮转子。
由于材料受到离心力的作用可能发生断裂,从而使速度受限,因此高抗拉强度是达到高转速的必要条件。环氧树脂基石墨纤维复合材料是强度高的商品化材料。复合材料中,纤维丝平行放置的单向纤维的强度尤其高,沿着纤维的方向能够获得大的抗拉强度。细长的高斯形转子利用这个特性会有很大益处。
将强度为7.0GPa的高质量纤维(65%)与环氧树脂(35%)进行特殊配制,生成的复合材料抗拉强度可达4.5GPa,是合金钢的3倍,而密度又远远低于合金钢通常情况下纤维复合材料密度为1550kg/m3,而合金钢密度为7800kg/m3,这对于提高极限速度更为重要。
转子可达的线速度与s/d成正比,这里s为拉力(由离心力场产生),d为密度。经比较发现,纤维复合材料的极限速度超过合金钢的4倍。转子做成特殊的高斯形状将大大提高圆周速度,非一般圆柱形转子所能比。
更多信息请关注复合材料信息网http://www.cnfrp.com
由于材料受到离心力的作用可能发生断裂,从而使速度受限,因此高抗拉强度是达到高转速的必要条件。环氧树脂基石墨纤维复合材料是强度高的商品化材料。复合材料中,纤维丝平行放置的单向纤维的强度尤其高,沿着纤维的方向能够获得大的抗拉强度。细长的高斯形转子利用这个特性会有很大益处。
将强度为7.0GPa的高质量纤维(65%)与环氧树脂(35%)进行特殊配制,生成的复合材料抗拉强度可达4.5GPa,是合金钢的3倍,而密度又远远低于合金钢通常情况下纤维复合材料密度为1550kg/m3,而合金钢密度为7800kg/m3,这对于提高极限速度更为重要。
转子可达的线速度与s/d成正比,这里s为拉力(由离心力场产生),d为密度。经比较发现,纤维复合材料的极限速度超过合金钢的4倍。转子做成特殊的高斯形状将大大提高圆周速度,非一般圆柱形转子所能比。
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