高推重比、低油耗和高可靠性是大涵道比渦扇發動機發展的主要目標,戰鬥機(jī)用小涵道比加力渦扇發動機還提出了隱身的要求(qiú)。為進一步改善航空發動機性能,有效地提高發(fā)動機(jī)推重比,國外越來越多地用複合材料(liào)取代(dài)金屬材料(liào)應用在航空(kōng)發動機(jī)上。聚酰亞(yà)胺就(jiù)是含有酰亞胺重複單元的聚合物,若聚合物(wù)分子端基為反應性基團,經過化學(xué)交聯則形成熱固性聚酰亞胺。熱固性聚酰亞胺活性端(duān)基包括降冰(bīng)片烯、乙炔基、苯乙炔基、氰基、馬來酰胺、苯乙烯、苯丙環丁烯、雙苯撐、異氰酸酯(zhǐ)、苯(běn)基三氮烯等。其中,最重要和使用最廣泛的熱固性聚酰亞胺是降冰片烯封端聚酰亞胺和苯乙炔封端(duān)聚酰亞胺。
熱固性聚(jù)酰亞(yà)胺樹(shù)脂基複合材料以其優異的耐(nài)熱氧化性能、力學性能、介電性能、良(liáng)好(hǎo)的(de)耐溶劑性能等,在航空(尤其是航空發動機)、航天等領域得到了廣泛的應用。經過近四十年的發展,耐高溫(wēn)樹脂基複合材料已經發展到(dào)了耐溫450℃ 的第四代聚酰亞胺(àn)複(fù)合材料,形成(chéng)了耐溫從280~450℃涵蓋四代的耐高溫樹脂基(jī)複合材料體(tǐ)係。
經過幾十年的發展,國外已經形成了涵蓋280~ 450℃使用(yòng)溫度範(fàn)圍的係列化的四代聚酰亞胺樹脂基複合材料,**、二代(dài)已廣泛應用,第三代已通過考核驗證。但我國聚酰(xiān)亞胺(àn)複合材料(liào)的應用非常有限,僅(jǐn)有**代聚酰亞胺複合材料小批量應用於發動機外涵道,遠未形成完整的材料與工藝技術體係。我國聚酰亞胺複合材料尚需按代次係列化發展,以滿足航空發動機的發展需(xū)求,並應重點關注以(yǐ)下幾方(fāng)麵的研(yán)究:熱固性聚酰亞胺關鍵單體合成(chéng)製(zhì)備;耐高溫聚酰亞胺樹脂的合成製備與其複合材料固(gù)化成型工藝原理基礎;聚(jù)酰亞胺(àn)樹脂複合材(cái)料低成(chéng)本成(chéng)型技術(shù);耐高溫高韌性聚酰亞(yà)胺複合材料;超(chāo)高溫有機無機雜化樹脂基複合材料等。