大曲率复合材料制件用国产高伸级对位芳纶纸性能

陈丽春，轩立新，周凯运，苏韬

(航空工业济南特种结构研究所，高性能电磁窗航空科技重点实验室，济南 250023)

对于航空复合材料制件，结构强度与质量的综合迭代贯穿整个产品设计过程。芳纶纸蜂窝具有比强度高、比模量高、轻质可设计的特点，在航空领域应用广泛[1]。对位芳纶纸具有刚性的大分子结构[2]，具备高强、高模以及耐温、阻燃、低介电的优异性能，是间位芳纶纸的升级产品[3]，可用于高性能蜂窝芯材的制造，全面提高蜂窝芯材的综合性能，允许飞机设计过程采用更为轻质的蜂窝芯材实现其结构强度设计目标，减轻结构质量，提高飞行作战能力。

国内外研究人员对对位芳纶纸基蜂窝及其夹层结构进行了许多研究工作[4–7]，但是普通对位芳纶纸基材料由于其刚性分子结构，纸张断裂时伸长率低，在制备大曲率复合材料制件时纸张本身变形能力弱，应力易集中于芯条胶节点处，容易出现胶条开裂破坏，不能满足大曲率复合材料制件的加工要求。高伸级对位芳纶纸专为大曲率复合材料制件研制，通过采用高伸级对位芳纶纤维和纸张结构设计提高对位芳纶纸的断裂时伸长率，以适应复合材料制件的大曲率变形要求。

目前国内夹层复合材料制件蜂窝芯材应用最成熟的是NOMEX®T412 型间位芳纶纸，笔者以NOMEX®T412 芳纶纸为对比，表征了国产高伸级对位芳纶纸的物理性能、结构性能、耐热性、特别是工艺性方面的差异，为国产高伸级对位芳纶纸基蜂窝制造工艺优化提供依据。……