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 塑料的性能使其適用于航空航天的獨特應用，這就是為什么過(guò)去45年中，塑料零部件在航空航天設計中的使用翻了兩番。塑料的輕便、耐腐蝕性、熱穩定性和機械穩定性等特點(diǎn)使得塑料在航空領(lǐng)域的應用愈加廣泛，也更加重視塑料的開(kāi)發(fā)利用，航空塑料的演變證明了塑料發(fā)展的迅速。
 
  塑料的重量比金屬輕得多，這使其適合用于更動(dòng)態(tài)的設計和更輕質(zhì)的飛機零部件，并且能帶來(lái)巨大的燃料節約。在重量強度比上的優(yōu)勢意味著(zhù)，要達到同等強度，塑料重量只有金屬的七分之一，或是鋁的一半。塑料還可為飛機惡劣環(huán)境的應用提供耐腐蝕性，以及相對較高的熱穩定性和機械穩定性。
 
  和玻璃相比，透明塑料在航空制造中的應用也有幾大優(yōu)勢。透明塑料零部件重量更輕，并能提供比玻璃更高的耐沖擊性，而這對飛機來(lái)說(shuō)正是一個(gè)關(guān)鍵的安全因素。透明塑料可以通過(guò)幾種方法成型，并制作成堅固、透明而又復雜的零部件。
 　在許多飛機應用中，對于軸承和軸都要求有高的表面潤滑性，但有時(shí)候因為其所處的位置而很難潤滑。新的自潤滑塑料技術(shù)在許多情況下可以解決這個(gè)問(wèn)題，并能實(shí)現長(cháng)的使用壽命而無(wú)需最低限度的維護。
 
  作為一種高效的電絕緣體，塑料是一些航空航天應用的第一選擇。許多塑料具有這種天然的絕緣能力，因而提供了大量的材料選擇，不過(guò)有一些塑料提供的是接近零的電導率。在軍事應用中，塑料對于雷達來(lái)說(shuō)是一種有效的絕緣材料，用來(lái)防止被發(fā)現。
 
  此外，塑料在設計中能提供極大的靈活性。如今，工程師有著(zhù)許多種高性能的熱塑性塑料和復合材料可供選擇，可以很好地滿(mǎn)足任何應用的高要求。
 
  最后，塑料零部件的制造總體來(lái)說(shuō)比較經(jīng)濟，關(guān)鍵是從廣泛的制造方法中選出適合大多數項目的最佳方法。
 
  航空塑料零部件的演變
 
  從歷史來(lái)看，航空航天工業(yè)和塑料工業(yè)起飛的時(shí)間點(diǎn)非常接近——都是在二次世界大戰。
 
  戰爭的出現加速了戰斗中使用的飛機的發(fā)展。1940年，美國總統羅斯福增加了軍用飛機的年生產(chǎn)量，從10000增至50000以支持戰爭。同時(shí)，戰時(shí)關(guān)鍵工業(yè)材料如金屬和橡膠出現短缺，快速推動(dòng)了塑料在制造業(yè)中的應用，包括航空制造。
 

  隨著(zhù)工程師發(fā)現了新的方法來(lái)利用塑料的性能，成功的連鎖反應由此被引發(fā)。在 20世紀60年代和70年代，高性能塑料的發(fā)展打開(kāi)了新的大門(mén)。今天，航空塑料零部件被廣泛投入FAA批準的零件市場(chǎng)，這種最快、最具成本效益的材料能幫助航空制造商獲得所需的零部件。塑料零部件大量出現在航空航天領(lǐng)域，從機身零部件到襯套、軸承、支架以及更多。

 　　航空應用中的許多塑料零部件是機械加工的，而不是成型或擠壓的。當需要替代的零部件數量有限時(shí)，機械加工是最好的選擇，這是因為能實(shí)現非常高的性能和精度，以及航空航天設計所需的非常緊密的公差。
 
  此外，機械加工通常要便宜得多。除非你要生產(chǎn)數量龐大的零部件，否則開(kāi)模費用就會(huì )相當不劃算。一個(gè)注塑成型模具的成本可能高達3萬(wàn)美金。如果你需要幾千個(gè)某種零件，那開(kāi)模成本是可以接受的，但航空業(yè)通常一次只需要一百個(gè)或更少。
 
  顯然，替代的零部件必須由相同的塑料制成。不久以前，航空制造商會(huì )向塑料供應商提供原始零部件的樣品用來(lái)復制?，F在，他們讓塑料工程師直接從CAD設計來(lái)得到FAA批準的樣品。
 
  航空用塑料
 
  由于有著(zhù)如此之多的高性能塑料供選擇，工程師可以為任何給定的應用選擇最佳的材料。下面介紹幾種常用于航空領(lǐng)域的塑料。
 
  迭爾林(聚甲醛樹(shù)脂)——這種材料能縮小金屬和普通塑料之間的差距，結合了抗蠕變性、強度、剛度、硬度、尺寸穩定性和韌性。它防溶劑，防燃油，耐磨損，低磨損，低摩擦。其基本的機械表面性能使軸承能承受中度的磨損。
 
  Ultem聚醚酰亞胺——這是一種無(wú)定形熱塑性聚醚酰亞胺(PEI)材料，結合了機械性能、熱性能和電氣性能。其機械強度、耐熱性、耐腐蝕性等特性，以及易于加工和表面處理，讓其能用于許多航空航天的應用。
 
  聚碳酸酯——這是一種經(jīng)久耐用的高性能塑料，它很容易加工，能提供出色的耐熱性，并且由于其透明度而是光學(xué)元件的首選。它是一種高強度材料，沖擊強度是壓克力的25倍。
 
  聚醚醚酮(PEEK)——這是一種兼具強度、剛度、硬度的聚合物，對于涉及高溫、高濕和重負載的應用是一種理想選擇。聚醚醚酮融合了抗磨損、耐化學(xué)性和耐濕性以及強度和剛度。它還顯示出良好的摩擦性能和耐磨性。它提供耐水解性，并可以暴露在高壓水和蒸汽中持續很長(cháng)一段時(shí)間，也不會(huì )出現嚴重的降解。由于其耐高溫性，當加工溫度超過(guò)常規塑料能承受的極限時(shí)，聚醚醚酮將是一種理想選擇。

  航空塑料零部件應用廣泛
 
  尼龍(Nylon)——一種核心材料，主要是由于其韌性和強度。它耐磨損，具有良好的耐磨性。它也很容易加工，輕巧，而且具有高的成本效益。由于其出色的耐磨性，常常能替代金屬、橡膠以及其他材料的零部件。
 
  超高分子量(UHMW)材料——當工程師想要提高設備效率，提高其耐磨性、降噪性能時(shí)，會(huì )選擇超高分子量聚乙烯來(lái)制作塑料零部件。UHMW也提供優(yōu)異的性能，包括溫度、抗沖擊、抗磨損。它具有比鋼或鋁更低的摩擦系數。
 
  聚四氟乙烯(Teflon)—— 這是一種碳氟化合物，能很好地應用于從高溫和化學(xué)環(huán)境到需要高純度和惰性的地方。它能在范圍廣的溫度和高負載下保持其性能，在航空工業(yè)中，它通常用于密封和耐化學(xué)性的應用。
 
  聚砜(Polysulfone)——這種材料具有高的熱穩定性，制成的零部件在連續負載和高溫下能保持穩定以及抗蠕變和抗變形。它具有高的拉伸強度，并且隨著(zhù)溫度的升高，彎曲模量仍然很高。聚砜是高度耐無(wú)機酸水溶液和氧化劑的，而且即使在高溫和適度的壓力水平下，它仍然能抵抗許多非極性溶劑。
 
  隨著(zhù)航空航天工業(yè)的發(fā)展，塑料及其應用也隨之發(fā)展。由于塑料具有的獨特綜合性能，并且塑料新材料在不斷發(fā)展，我們有理由相信塑料將繼續在航空航天工業(yè)的創(chuàng )新中發(fā)揮關(guān)鍵作用。