飞机油箱用典型复合材料热传导性能实验研究
2016-10-22佀庆民
佀庆民,王 旭,王 志
(沈阳航空航天大学a.辽宁省通用航空重点实验室;b.安全工程学院,沈阳 110136)
飞机油箱用典型复合材料热传导性能实验研究
佀庆民a,b,王旭b,王志a,b
(沈阳航空航天大学a.辽宁省通用航空重点实验室;b.安全工程学院,沈阳110136)
飞机油箱已开始探索使用先进复合材料,以T300 3K碳纤维环氧树脂复合材料为研究对象,通过接触式恒温加热实验和热导率测试实验,对其导热性能进行了研究。首先对厚度为2 mm、4 mm的T300 3K碳纤维环氧树脂复合材料板分别进行150℃、200℃、250℃、300℃以及350℃的接触式恒温加热实验;然后在实验条件下测得了T300 3K在不同温度下的热导率,并与5A02铝合金材料在不同温度下的热导率进行了比较。研究结果表明:T300 3K的热导率远小于5A02铝合金,其垂直于纤维方向的热导率在10-2数量级,且随着温度的升高而变大;T300 3K作为飞机燃油箱壁板材料虽然隔热性能强于5A02铝合金,但易出现局部过热的情况,造成材料板破坏,强度出现下降。
碳纤维复合材料;飞机燃油箱;热传导;热导率;恒温加热;适航
heating;airworthiness
燃油箱不仅要承担为飞机储存所需燃油的功能,还要具备隔绝外界着火源,降低火灾爆炸危险性的功能[1]。先进的复合材料正越来越多地用于民用飞机结构中[2-4],为验证复合材料是否满足飞机油箱防火安全性的要求,必须对其导热性能进行研究。依据CCAR25-R4要求,定性、定量或实验测试证实复合材料油箱的耐温性能和阻燃性能达到传统的铝镁合金非加热机翼油箱性能[5-7]。
本文主要研究飞机油箱用复合材料的导热性能,通过实验测试复合材料板材的导热特性,并通过现有设备测出不同温度下板材的热导率,对复合材料和铝镁合金材料的传热特性进行定性和定量比较。……
