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【碳纤维定制碳纤维结构件】碳纤维复合材料在航空领域的应用

时间:2021-06-11点击次数:25信息来源:Rev1

进复合材料技术的实际应用在飞行器设计与制造中具有重要的地位。这是因为复合材料的许多优异功能,比如强度和比模量高,优良的抗疲劳性能以及独特的材料可设计性等,都是飞行器结构盼望的理想性能。以高性能碳(石墨)纤维复合材料为典型代表的先进复合材料作为结构功能一体化构建材料,在导弹、运载火箭和卫星飞行器上也发挥着不可替代的作用。

碳纤维质轻高强的性能以及稳定的技术,使得碳纤维复合材料被用于大型商用飞机的柱结构。以B787和A350为代表的大型商用飞机,其复合材料在飞机结构重量中的占比以及达到或超过了50%,最大的商用飞机A380的中央翼也完全使用复合材料,这些都是复合材料在大型商用飞机上使用的里程碑。

碳纤维复合材料在商用飞机的另一个应用领域是在发动机和短舱,例如发动机叶片通过热压罐工艺及3D碳纤维织物用环氧树脂灌注,制得的复合材料具有高韧性、高损伤容限、低裂纹扩展性、高能量吸收性以及耐冲击、抗分层性能。复合材料除了提供结构贡献外,用其作为芯材、环氧预浸料作蒙皮的夹层结构还起到了良好的降噪效果。

碳纤维复合材料在直升机上的应用也十分广泛,除机身、尾樑等结构件以外,还包括桨叶、传动轴、高温整流罩等对疲劳、温湿性能有更高要求的部件。CFRP还可用来制造隐身飞机,所用碳纤维的截面积是异型截面,且在表面沉积一层多空碳粒或附着一层多孔微球,实施对雷达波的散射和吸收,赋予其吸波功能。

目前,国内外许多业内人士对CFRP的制造、设计、性能测试等方面做了大量深入的研究,一些对环境不敏感的树脂基体相继涌现,使CFRP对空间复杂环境的适应性逐步增强,质量损失和尺寸变化越来越小,为碳纤维复合材料更加广泛地应用于高精密的航空器件提供了有力保障。

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