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復(fù)合材料結(jié)構(gòu)用緊固件材料

  目前用于飛機結(jié)構(gòu)的緊固件材料主要有:合金鋼、鋁合金、鈦合金、不銹鋼、耐熱合金和復(fù)合材料等,材料的選用受到飛機性能、環(huán)境、結(jié)構(gòu)等多方面因素的影響,其中對于復(fù)合材料結(jié)構(gòu),其緊固件材料的選擇需要從電位和比強度(如表1所示)兩個方面進行考慮。由表1可以看出,對于電位,與復(fù)合材料匹配最好的是復(fù)合材料本身,其次是不銹鋼,第三是鈦合金,但是由于使用復(fù)合材料制造緊固件難以實現(xiàn)高強度、抗疲勞等性能要求,因而這種材料目前在飛機上只用于特殊部位;不銹鋼由于其比強度較低,因此在航空緊固件選材方面也不被大量采用,只是在飛機機體用的組合螺釘類緊固件上使用;而鈦合金兼顧高比強度和低電位差兩項優(yōu)勢,使得其成為復(fù)合材料結(jié)構(gòu)用緊固件的最佳材料,因此在飛機復(fù)合材料的機體結(jié)構(gòu)上,無論是壓鉚螺釘,還是組合螺栓、單面緊固件等,都采用鈦合金材料。

表1 緊固件材料電位與比強度
材料 碳纖維 耐蝕不銹鋼 鈦合金 合金鋼 鋁合金
電位/V +90~+179 -209~-200 -408~-280 -608~-517 -935~-621
比強度/mm 10~13 25~30 13~16 15~18

 

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