復合材料的發(fā)展最早可以追溯到稻草與泥漿混合形成的土坯,其強度性能相對陶瓷較差,這也迫使早期的復合材料僅僅應用于對強度要求不高的民用領域。隨著工業(yè)技術的發(fā)展,對強度高且比重小的材料需求越來越迫切,近代復合材料也逐漸被大力發(fā)展。
1942年因航空工業(yè)的需要,玻璃鋼纖維強化高分子材料被發(fā)明。到60年代,為滿足航空航天等尖端技術的需求,大量研制了高強度與高性能的復合材料,這也推動了先進復合材料的進步。作為復合材料應用的主戰(zhàn)場,其已被大量應用于軍用及民用飛行器,其中美國的V-22魚鷹直升機幾乎采用了全復合材料結構,其重量占總質量的45%,復合材料也從非承力結構向承力構件轉變。如今,先進復合材料已迅速發(fā)展為繼金屬、高分子及陶瓷之后第四大結構材料之一,其使用量也已成為評判航空航天結構性能優(yōu)越的標志之一。
相比其它復合材料,先進樹脂基復合材料具有整體成型,多功能一體化等特點,并且其經(jīng)濟和社會應用價值較高,已經(jīng)成為航空航天等領域最重要的一種結構材料,因此對樹脂基復合材料的研究一直是復合材料領域探究的主題。隨著樹脂基復合材料的迅猛發(fā)展,節(jié)約成本與提高生產效率已成為復合材料發(fā)展的關鍵。而復合材料的成型成本占材料生產總成本的六成以上,因而發(fā)展先進的自動化復合材料制造技術,實現(xiàn)制品的一體化成型已成為趨勢,如美國制定的低成本復合材料設計與制造規(guī)劃,以及低成本復合材料工藝項目。
在這種發(fā)展背景下,纏繞成型、拉擠成型及樹脂傳遞模塑成型等各種復合材料低成本成型技術應運而生。與其它成型技術相比,纏繞技術是發(fā)展較快的一種低成本且高效率的新型制造技術,而且已成為復合材料構件成型的第二大主要制造工藝。復合材料纏繞成型技術主要針對簡形類軸對稱形構件,并已廣泛應用于導彈殼體、火箭助推噴管、壓力容器及各種管道等軍民制造領域。因此,纏繞成型工藝具有廣闊的應用前景。
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