Acsion工业公司是一家由加拿大原子能组织成立的公司，正在为下一代高速客机、新型战斗机和航天飞机的替代运载工具开发复合材料加工技术。欧洲杯足球竞彩自从这个想法在1985年兴起以来，该地区正在迅速发展。该技术利用高速、高能电子束，并涉及复合材料的电子束固化，这是一种相对较新的组件加工技术，可能在航空航天和国防工业等领域产生巨大影响。 研究合作者电子束固化被吹捧为复合材料的热压罐固化的替代品。Acsion工业公司、橡树岭国家实验室材料加工中心、桑迪亚国家实验室、洛克希德·马丁公司、诺斯鲁普·格鲁曼公司和波音商用飞机欧洲杯足球竞彩集团都是推动这项技术的关键参与者，他们声称这项技术可以显著降低成本，加快加工速度，并提供更好的材料性能。美国能源部通过合作研究与发展协议(CRADA)项目支持这项工作。 迄今取得的成就自1990年代中期以来，这项研究一直承受了水果。现在可商购的一系列电子束可固化环氧树脂和材料和技术在大量应用中已成功尝试。欧洲杯足球竞彩Acsion最近签署了与加拿大航空的达成协议，延长了原位试验，用于使用电子束加工生产和修复其A320空中客车飞机中的一些复合部件。洛克希德正在调查电子束加工用于固化整个翅膀和机身部分，为其高速的民用运输机和风险明星，航天飞机更换车辆，图1.美国宇航局也有兴趣将该技术进入太空，在哪里它可用于固化用于卫星的复合材料和其他轨道结构，例如国际空间站。
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图1。X-33或Venture Star，建议更换空间梭，可以使用电子束固化复合燃料箱。 |
电子束固化机理所有这些可能的应用背后都是一些相对简单的化学和物理学。使用阳离子引发剂的聚合物的辐射固化是一种常见的方法 - UV光已经用于固化各种材料用于表面涂层一段时间。欧洲杯足球竞彩基本上，辐射从引发剂分子产生正离子，然后脱离聚合过程。一些材料也可以自由基途径。欧洲杯足球竞彩 电子束的工作原理是，进入的高速电子撞击聚合物-引发剂混合物中的其他电子，这就是为什么随着电子束能量的增加，固化速度更快、效果更好。电子束的高能量，以及从这些束中产生的x射线，意味着辐射能穿透到复合材料中，使几厘米厚的材料得到均匀的固化。欧洲杯足球竞彩低能量的紫外光无法穿透材料，使得除了薄涂层外，它的固化效果很差。 加速器Acsion的试点加速器具有1kW的功率，并产生高能10mev电子。这种电子可以通过使用双面固化来处理厚度高达5cm的石墨复合材料。现在可提供工业加速器，额定在50kW并产生相同的能量电子，可以在连续过程中以每小时1000kg的速率处理复合材料。通过将电子转换为X射线，可以将具有16cm的横截面为16cm的厚度的复合材料，以便更深的渗透，以每小时250kg加工。较大的加速器，高达200kW，也可以提供更快的加工。因为电子束固化需要几分钟而不是用于热固化的时间，所以该过程提供了更快的吞吐量。 电子束固化材料欧洲杯足球竞彩电子束固化等新技术依赖于其成功的材料。欧洲杯足球竞彩电流增加的电子束固化活性的键是在阳离子引发剂加载的一系列环氧树脂的发展并产生具有所需性质的复合材料。早期的研究使用乙烯基酯和丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯树脂，但这些具有高收缩，差的热性能和差的机械性能。然而，新的环氧树脂提供了优异的性能，满足或超过热固化树脂。 res现在提供了数百种不同的树脂系统，包括增韧配方，其中一些是根据客户规范量身定制的。材料一般欧洲杯足球竞彩为固化（2-3％）提供低收缩，玻璃化转变温度高达400℃，吸水性极低（小于2％）和环境温度下的延伸储存寿命。它们都在分钟内固化以生产具有高性能机械性能的复合材料。 纤维新树脂可以用所有现有的纤维加固。碳纤维和石墨纤维对处理非常稳定，并且作为良好的导电体，确保较厚零件中没有电荷积聚。玻璃纤维和芳纶纤维也非常耐辐射，而聚乙烯等其他纤维也可以用于复合材料中，因为在固化过程中几乎没有加热。 电子束固化的优点加工与热固化相比，电子束处理提供了许多其他好处。其中最明显的是成本。八项独立研究表明，制造成本可能节省25-65%。单就原型而言，这一比例就可能高达90-95%。这是因为电子束处理，以及大大加快固化时间，在环境温度下固化材料，使工具可以由非常低的成本材料，如泡沫或木材制成。对于形状复杂的部件，如发动机进气口和低温罐，节省了大量资金。树脂的稳定性也降低了成本，因为它们的保质期几乎是无限期的。欧洲杯足球竞彩 电子束过程的另一个优点是其能够在相同的固化循环中结合几种不同的树脂系统。热固化可能不可能，因为不同的系统可能需要不同的温度或固化时间。这不是电子束固化的问题，因为电子束在被固化的部分上光栅栅光栅，并且可以预先编程给予组件的每个区域的“剂量”。因此，在同一条线上容易加工不同的树脂，这使得能够通过量身定制的交联曲线开发新产品，以在组件的特定区域中提供必要的性质。 欧洲杯足球竞彩材料特性与热固化材料相比，电子束固化复合材料通常具有改善的机械性能，并且在热或低温循环后保留（并且有时改善）。欧洲杯足球竞彩事实上，电子束固化的关键优点之一是它可以减少复合部件的微观结构中的残余内应力。由于纤维的低线性膨胀与树脂或层之间，因此在冷却期间诱导应力并且可以在层内产生。这种应力可以限制复合部件设计。然而，电子束固化减少了这种应力，因为加工温度可以是环境或甚至更低的。这对于生产低温罐是非常有益的，这必须在-200至-255℃的温度下保持流体。传统的热固化在150至200℃下进行，并且这种大的差异会导致大应力，这是使用电子束技术消除的。 环境与健康
电子束技术还对环境和健康有益。使用这种技术产生的挥发物量显著减少，树脂通常产生0.1%或更少的挥发物。电子束固化的挥发性化学物质的烟囱排放可低至热固化树脂排放的1%。此外，可以消除热固性树脂的化学交联剂，这可能是有毒和致癌的。 研究计划加拿大航空有迹象表明，电子束固化正开始成为一种商业过程。1999年3月15日，Acsion公司和加拿大航空公司签署了一项技术转让协议，共同开发用于修理和制造某些部件的电子束固化工艺。这是在一架A320客机的机翼-机身整流罩试验成功后得出的结果，如图2所示。目前的修复技术非常耗时，固化性能不佳，维护成本高。据估计，一架飞机每停机8小时就要花费50万美元。
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图2。维修后的面板（左）并重新安装以便维修（右） |
复合材料部件占A320飞机结构重量的20-25%，因此，对于任何因雷击、鸟击、异物等损坏的部件，使用快速修复技术至关重要。Acsion公司和加拿大航空公司决定从A320整流罩开始，在位于温尼伯的加拿大航空维修基地尝试电子束固化。之所以选择这个部件，是因为它的功能和位置使它容易受到行李处理设备和飞机轮子抛出的物体的损坏——任何维修都必须承受大量的滥用。2020欧洲杯下注官网 加拿大航空公司(Air Canada)一架飞机上的一块损坏的面板通过电子束固化新材料进行了修复，并在1800小时的飞行和900次起飞和降落中对面板进行了监测。与使用标准维修工艺相比，测试部件经受住了测试团的考验，具有更高的剪切强度、更好的热湿性能和更高的交联密度，因此能够更好地承受飞行的严酷条件。加拿大航空现在将常规使用电子束固化机翼到机身的整流罩，这在军用或民用飞机中尚属首次。 同时，另外两块面板已经修复和监测了类似的结果。最终电子束固化可用于修复飞机上的所有复合部件，最小化停机时间，从而节省资金。可以通过远程控制的固化系统在跑道上进行维修，采用新材料迅速奠定修复损坏，面板可以在几分钟内固化，准备再次取出。欧洲杯足球竞彩 美国空军军用飞机和其他平民飞机也受益于电子束固化。T-38喷射训练师飞机的复合挡风玻璃框架已被橡树岭制造技术和美国空军解决。钢筋切片是X射线固化的，并且在更简单，更便宜的制造过程中固化的全复合部分比以前使用的更便宜的。Lockheed Martin也在评估该技术，对于联合罢工战斗机。 先进短距起飞垂直降落(ASTOVL)艇Acsion正在与洛克希德·马丁公司合作进行一个DARPA项目，名为“综合机身技术促进经济性”，旨在生产先进的短起飞垂直着陆艇ASTOVL，见图3。这架飞机将由95%的复合材料制成，由比普通飞机少得多的部件组成——可能只有500个，而2500个。电子束固化可在其结构中发挥主要作用。拟议中的飞机将有一个40英尺长的整体式舱壁、一个整体式顶部机身和一个整体式底部机身。如此巨大的零件无法在高压釜中固化，但不会对电子束加工造成问题。
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图3。所提出的F-22 astovl飞机，可能是由95％复合材料制成的。 |
国家航空和航天局ACSION还谈到使用NASA的刘易斯实验室生产大量组件。在这种情况下，高速公路的全翼结构。通过传统技术的潜在节省巨大。据估计，对安装的高压灭菌器有600万美元，加上额外的200万美元节能和工具节省0.5万美元。从理论上讲，使用电子束处理可以节省超过800万美元的每翼。 这些成本节省也吸引了空间应用。Acsion和Lockheed Martin Skunk的工作正在研究X-33或Venture Star的液体氢气和氧气罐，更换航天飞机。这些坦克需要30米，达到16米，没有足够大的高压釜来处理这些部件。电子束固化会降低复合罐中的内应力，给予较低的微裂纹，并提供比所需的更好的氢渗透性。使用电子束固化的总成本约为6500万美元，而传统技术相比为1亿美元以上。 卡萨Acsion还通过电子束固化为西班牙航天局CASA生产了卫星反射盘。该培养皿需要在100°C的操作温度下保持尺寸稳定性，这在电子束固化过程中很容易实现，该过程耗时不到6小时。 总结复合材料的电子束加工前景广阔。除了上述项目外，还有许多潜在的和计划中的研究项目，研究树脂开发、粘合剂开发（取代螺栓和铆钉）和界面化学，以改善电子束固化复合材料的层间剪切性能。此外，还有其他计划研究军用和民用飞机的复合材料维修应用。 随着该技术应用数量的增长，Acsion本身也在寻求扩张，并可能在英国建立一个制造和维修工厂。目前，他认为英国在电子束加工方面至少落后于北美五年，但如果目前的进展继续下去，那么电子束加工技术将在全世界传播，并成为关键的复合材料技术之一。欧洲杯足球竞彩 |