【项目发布】Z-pin层间增强技术

复合材料层合结构：面内性能优越、航空航天广泛应用、层间性能低、容易层间分离

层间增强技术：

3D编制：异性减编制困难、成本高、周期长；

Z向缝合：穿刺困难、适合织物；

Z-pin增强：同体系、适合预浸料、植入密度可控，可设计性能强、增强效果显著。

南京航空航天大学持续开展十多年的Z-pin增强技术研究，取得了一系列的研究成果，形成Z-pin拉挤、Z-pin预制体制备、超声植入成套技术与装备，通过军品质量体系管理认证、先后交付7家主要应用单位累计590㎡植入预制体。

1）材料体系：

树脂：环氧、酚醛、苯丙嗪等，自行研发用双马、氰酸酯等树脂体系；

纤维：碳纤维、石英纤维、玻璃纤维；

规格：φ0.3㎜、φ0.5㎜、φ0.7㎜、φ1.0㎜等。

2）增强机理：

类型：层合版增强、单搭接接头增强、T型接头增强、帽型接头增强、K-cor、X-cor；

静态：面内拉伸、面内压缩、弯曲、剪切、开孔拉伸、开孔压缩、Ⅰ型断裂、Ⅱ型断裂、面外拉伸、桥率、平压、侧压、纵向剪切、横向剪切、剥离；

动态：拉伸疲劳、低速冲击、高速冲击、开孔冲击；

环境：常温、高温、低温、湿热。

3）成型工艺：

4）应用技术：

5）装备技术：

拉挤装备：自主研发了三代Z-pin专用拉挤设备；

预植体制备装备：研发了三代数控预植入系统，实现不同密度、角度和深度植入；

超声植入装备：研制了回转体超声植入机和超声植入机器人。

6）研究成果：

应用技术：突破了Z-pin拉挤、数控植入、超声植入等综合应用技术；

承担项目：军品配套、航空基金、空装XX、海装XX等；

研究成果：发表论文46篇、授权发明专利15项（其中国防专利5项，已解密）、形成相关产品规范、通过军品质量体系认证。

主要技术指标：

1）层合结构补强：层间拉伸提高40%以上、层间剪切提高80%以上、Ⅰ型断裂提高5倍、Ⅱ型断裂提高4倍以上。

2）轻质夹层结构：密度提高10%—20%、强度提高1倍以上、刚度提高10倍以上。

技术成熟度：7及以上，已实现型号应用。

先进程度：国内独家、国际先进