碳纖維布是一種輕質且高強度的材料,它在航空航天領域有著廣泛的應用。由于其卓越的性能,如高比強度、高比模量和低密度等,碳纖維布被廣泛應用于飛機的機身結構、機翼、尾翼、起落架和其他關鍵部件中。這些應用不僅提高了飛機的性能,還顯著降低了飛機的重量,從而提升了燃油效率和飛行速度。碳纖維布在航空航天領域的應用還包括用于衛星和空間探測器的結構強化,以提高其耐久性和可靠性。碳纖維布在航空航天領域的應用為現代航空技術的發展提供了重要的支撐。
碳纖維布在航空航天的應用
碳纖維布因其獨特的物理和化學特性,在航空航天領域得到了廣泛的應用。以下是碳纖維布在航空航天領域的一些具體應用實例:
輕量化和高強度
碳纖維布具有非常輕質的特點,其密度遠低于傳統的金屬材料如鋼鐵、鋁等,但同時具有更高的強度。這種特性使得碳纖維布在航空航天領域中能夠顯著減輕飛行器的重量,從而降低燃料消耗并提高飛行性能。例如,在制造飛機、航天器和衛星等航天器件時,使用碳纖維布可以減輕飛行器的整體重量,進而提升飛行效率和降低運營成本。
抗腐蝕性能
碳纖維布還具有優異的抗腐蝕性能,能夠抵御航空器在高空環境中的氧化和腐蝕。這使得利用碳纖維布制造的航空器件能夠延長使用壽命并提高安全性能。在火箭和航天飛行器領域,碳纖維復合材料可用于制造固體發動機殼體結構、箭體整流罩、儀器艙、級間段、發動機噴管喉襯、衛星支架、低溫貯箱等部件,其中發動機殼體所用的碳纖維大多為強度5.5GPa以上、模量290GPa左右的高的強中模碳纖維。
穩定性
碳纖維復合材料具備極好的熱膨脹系數,同時耐疲勞性非常出色,在太空環境中可以穩定高效的發揮作用。這種穩定性對于火箭和航天飛行器在高真空環境中暴露在強宇宙射線/紫外線下,以及在晝夜溫度變化極大的環境中使用至關重要。
特殊應用
碳纖維布在航空航天領域的應用還包括制造火星探測器、發動機部件等。例如,碳纖維增強的環氧基形狀記憶聚合物復合材料可應用于火星探測任務,能在有效減輕載荷的同時實現自主變形,極大地提高結構的智能化水平,相關技術有望應用于我國空間站建設、探月工程、載人登月、火星探測、木星探測、小行星探測、冰巨星探測等重大航天工程領域。
結論
綜上所述,碳纖維布在航空航天領域具有廣泛的應用,其輕質、高強度、抗腐蝕和穩定性等優異性能使其成為制造飛機、航天器、衛星和其他航天器件的理想材料。隨著技術的不斷進步,碳纖維布在航空航天領域的應用有望進一步拓展和深化。
碳纖維布在航天器結構中的應用
碳纖維布對抗宇宙輻射的影響
碳纖維布在火星探測器上的作用
碳纖維布在航天器耐高溫設計中的應用





1碳纖維在航空航天領域的應用 $中簡科技(SZ300777)$ $光威復材(SZ...$中簡科技(SZ300777)$$光威復材(SZ300699)$$中復神鷹(SH688295)$碳纖維在航空航天領域有廣泛應用,以下是一些具體例子:-火箭支承艙:作為運載火箭搭載衛星的關鍵主承力部件,位于火箭末級動力艙和衛星之間,是重要的承載和連接結構。 通過采用碳纖維復合材料泡沫夾芯結構設計方案,...。 碳纖維在航空航天領域的應用 碳纖維在航空航天領域有廣泛應用,以下是一些具體例子: $中簡科技(SZ300777)$$光威復材(SZ300699)$$中復神鷹(SH688295)$-火箭支承艙:作為運載火箭搭載衛星的關鍵主承力部件,位于火箭末級動力艙和衛星之間,是重要的承載和連接結構。 通過采用碳纖維復合材料泡沫夾芯結構設計方案,可實現衛星發射復雜載荷條件下的減重目標,在民用運載火箭研制中具有較高的商用價值。 -碳纖維層壓板:由交織的碳纖維層用基體材料(通常是硬化塑料,如環氧樹脂)粘合在一起形成,是制造高性能材料(如碳纖維增強復合材料)的關鍵部件,可用于機身、個人防護設備等。 其具有獨特的彈性,強度高、質量輕,在航空航天和國防工業中有許多應用。 -火星探測器:碳纖維增強的環氧基形狀記憶聚合物復合材料可應用于火星探測任務,能在有效減輕載荷的同時實現自主變形,極大地提高結構的智能化水平,相關技術有望應用于我國空間站建設、探月工程、載人登月、火星探測、木星探測、小行星探測、冰巨星探測等重大航天工程領域。 -發動機部件:可用于制造風扇葉片、整流罩和短艙等發動機部件,因為它們能夠承受極端溫度,同時保持結構完整性,不僅提高了發動機效率,而且還大大減輕了飛機整體重量。 隨著技術的不斷進步,碳纖維在航空航天領域的應用有望進一步拓展和深化。雪球2024-07-122碳纖維在航空航天領域的2大應用實例歡迎訪問碳纖維制品源頭廠家智上新材料官網! 碳纖維在航空航天領域的2大應用實例 碳纖維材料可以在航空航天領域發揮出重要的作用,可見它的價值意義非凡,來了解一下碳纖維材料在航空航天領域的優勢和應用實例吧。 碳纖維碳纖維在航空航天領域應用有哪些優勢?1、輕量化:將運載衛星等的火箭或航天飛行器等發射到太空需要大量的能源和金錢,航天器的自重如果可以降低,對能源和金錢來說無疑是巨大的節省。 據說航天器每減輕1kg,運載火箭可減輕500kg。 碳纖維復合材料的密度只有鋼鐵的1/5左右,比鋁合金鎂合金鈦合金都輕上不少,優勢非常明顯。 2、高強度模量:碳纖維復合材料具有優異的比強度/比彈性模量,T300強度的碳纖維絲就已經具備3000MPa的抗拉強度和240GPa,更別說T1000和MJ60這種更高品級的碳纖維了,制成的碳纖維復合材料同樣繼承了這種高強度和高模量。 3、穩定性:火箭和航天飛行器在高真空環境中暴露在強宇宙射線/紫外線下,而且必須在晝夜溫度變化極大的環境中使用具有出色尺寸穩定性的材料。 碳纖維復合材料具備極好的熱膨脹系數,同時耐疲勞性非常出色,在太空環境中可以穩定高效的發揮作用。 碳纖維在航空航天領域的2大應用實例碳纖維材料時無法單獨使用的,需要搭配基體材料制成復合材料才能發揮其性能優勢,來看看碳纖維復合材料在航空航天領域的2大應用實例吧。 1、碳纖維在運載火箭中的應用 在運載火箭領域,碳纖維復合材料可用于制造固體發動機殼體結構、箭體整流罩、儀器艙、級間段、發動機噴管喉襯、衛星支架、低溫貯箱等部件。 碳纖維復合材料在運載火箭應用的典型為發動機殼體,而且發動機殼體所用的碳纖維大多為強度5.5GPa以上、模量290GPa左右的高的強中模碳纖維。 2、碳纖維在衛星航天器中的應用 在衛星航天器領域,通常會使用高模量碳纖維。 按照前驅體種類,高模碳纖維可分為PAN基高模量碳纖維和瀝青基高模量碳纖維,其中瀝青基高模量碳纖維主要特點導熱性能優異,但纖維強度往往較低,而PAN基高模量碳纖維可具有平衡的強度和模量。 以衛星結構應用為例,瀝青基高模量碳纖維主要用于散熱片結構,部分用于衛星精密結構。 相比之下,PAN基高模量碳纖維應用領域更廣,可用于反射器和天線、太陽能電池板、吊桿和桁架,以及部分精密結構。 碳纖維復合材料制備和加工技術還在發展,像復合材料目前還無法批量制備,諸如此類的還有很多碳纖維技術需要突破更新,碳纖維產業還需要升級,未來碳纖維材料在航空航天領域還會有很大的發揮空間。 碳纖維在航空航天領域的2大應用實例添加微信二維碼www.jisdom.com3碳纖維布的應用范圍都有哪些_制造碳纖維布是一種由高強度、高模量的碳纖維束交織而成的紡織品。 由于其獨特的物理和化學特性,碳纖維布在眾多領域中得到廣泛應用。 本文將探討碳纖維布在航空航天、汽車工業和體育器材領域的應用。 碳纖維布因其輕質、高強度和卓越的耐磨性,成為航空航天領域非常重要的材料。 它被廣泛應用于制造飛機、航天器和衛星等航天器件。 碳纖維布能夠顯著減輕飛行器的重量,從而降低燃料消耗并提高飛行性能。 此外,碳纖維布具有優異的抗腐蝕性能,能夠抵御航空器在高空環境中的氧化和腐蝕。 因此,利用碳纖維布制造航空器件能夠延長使用壽命并提高安全性能。 近年來,碳纖維布在汽車工業中得到了越來越廣泛的應用。 由于碳纖維布的高強度和低重量,它被用于制造汽車零部件,如車身框架、懸掛系統和發動機罩等。 采用碳纖維布制造的汽車零部件在減輕車輛重量的同時,還能提高車輛的剛性和安全性能。 此外,碳纖維布還具有出色的吸能特性,在碰撞事故中能夠有效地分散和吸收碰撞能量,從而保護乘車人員的安全。 隨著人們對體育器材性能要求越來越高,碳纖維布的應用也逐漸增加。 碳纖維布在高爾夫球桿、網球拍和自行車車架等器材制造中得到廣泛應用。 由于碳纖維布具有優異的剛性和強度,能夠提供穩定和高效的運動性能。 體育器材采用碳纖維布制造,不僅能夠延長使用壽命,還能提高使用者的競技水平和舒適度。 綜上所述,碳纖維布的應用范圍非常廣泛,并在航空航天、汽車工業和體育器材等領域發揮著重要作用。 碳纖維布具有輕質、高強度和優異的物理化學性能,能夠減輕重量、提高安全性能和延長使用壽命。 隨著科學技術的不斷發展,碳纖維布的應用前景將會更加廣闊。www.sohu.com2023-09-124你知道嗎?原來碳纖維布具有這些優異的性能你知道嗎原來碳纖維布具有這些優異的性能 首先,碳纖維布具有非常輕質的特點。 相比于傳統材料如鋼鐵、鋁等,碳纖維布的密度更低,重量更輕,同時具有更高的強度。 這使得碳纖維布在航空航天、汽車、體育器材等領域有著廣泛的應用。 例如,碳纖維布制成的飛機零件可以減輕飛機的重量,提高飛行效率,降低燃油消耗。 碳纖維布制成的汽車車身可以提高汽車的加速性能和燃油效率。 同時,在體育器材領域,碳纖維布制成的高爾夫球桿、網球拍等具有更輕更堅固的特點,提升了運動員的表現。 其次,碳纖維布具有極高的強度和剛度。 碳纖維布的纖維之間結構緊密,纖維間的相互作用力很大,使得其具有極高的抗拉強度和抗彎剛度。 這種特性使得碳纖維布可以承受更大的力量,抵御外部的壓力和沖擊。 因此,碳纖維布廣泛應用于航空航天、體育器材、建筑結構等領域。 例如,在航空航天領域,碳纖維布可以制成飛機機翼、機身等零部件,提供更穩定和可靠的結構。 在體育器材領域,碳纖維布制成的自行車車架、滑雪板等具有更好的剛性和抗沖擊性能,提高了操作的穩定性。 此外,碳纖維布還具有優良的耐腐蝕性能。 碳纖維布的主要成分是碳纖維,不含金屬元素,不會腐蝕和氧化。 這使得碳纖維布可以在惡劣的環境下使用,如海水、酸雨等。 同時,碳纖維布還具有優異的耐熱性能,可以在高溫條件下工作。 因此,碳纖維布廣泛應用于航空航天、石油化工等領域。 例如,在航空航天領域,碳纖維布制成的熱防護材料可以用于航天器的隔熱保護,保證航天器在再入大氣層時不受到高溫的影響。 在石油化工領域,碳纖維布可以用于儲罐、管道等設備的防腐蝕。www.sohu.com2023-11-095碳纖維復合材料在航空航天領域的應用碳纖維是纖維狀的碳素材料,含碳量在90%以上。 因此,碳纖維復合材料也同樣具有其它復合材料無法比擬的優良性能,被應用于**及民用工業的各個領域,在航空航天領域的光輝業績,尤為世人所矚目。 2005年**碳纖維的耗用量已超過2萬噸,圖1為21世紀前十年碳纖維需求量的統計預測情況。 航空航天領域的碳纖維需求情況見表1所示,約占總消耗量的20%左右。 圖1:**碳纖維需求量(單位:噸) 可以明顯看出,航空航天領域需求量有大幅度增加。 2001年航空航天領域對碳纖維的需求為2690t,2002年和2003年對碳纖維的需求量有所減少,2002年約減少20%,2003年則減少約9%。 2003年以后航空航天領域對碳纖維的需求出現快速增長,2006年與2001年相比 將增長約40%,2008年將增長約76%,到2010年和2001年相比預計增長超過100%。 本文將介紹碳纖維增強樹脂基復合材料(CFRP)在航空航天領域應用的新進展。 表1:**碳纖維按應用領域需求的統計和預測1航空領域應用的新進展 T300碳纖維/樹脂基復合材料已經在飛行器上廣泛作為結構材料使用,目前應用較多的為拉伸強度達到5.5GPa,斷裂應變高出T300碳纖維的30%的高強度中模量碳纖維T800H纖維。 碳纖維增強樹脂基復合材料是生產武器裝備的重要材料。 在戰斗機和直升機上,碳纖維復合材料應用于戰機主結構、次結構件和戰機特殊部位的特種功能部件。 國外將碳纖維/環氧和碳纖維/雙馬復合材料應用在戰機機身、主翼、垂尾翼、平尾翼及蒙皮等部位,起到了明顯的減重作用,大大提高了抗疲勞、耐腐蝕等性能,數據顯示采用復合材料結構的前機身段,可比金屬結構減輕質量31.5%,減少零件61.5%,減少緊固件61.3%;復合材料垂直安定面可減輕質量32.24%。 用軍機戰術技術性能的重要指標――結構重量系數來衡量,國外第四代軍機的結構重量系數已達到27~28%。 未來以F-22為目標的背景機復合材料用量比例需求為35%左右,其中碳纖維復合材料將成為主體材料。 國外一些輕型飛機和無人駕駛飛機,已實現了結構的復合材料化。 目前主要使用的是T300級和T700級小絲束碳纖維增強的復合材料。 圖2:美國F-22**飛機民品 在民用領域,555座的***大飛機A380由于CFRP的大量使用,創造了飛行史上的奇跡。 飛機25%重量的部件由復合材料制造,其中22%為碳纖維增強塑料(CFRP),3%為**用于民用飛機的GLARE纖維-金屬板(鋁合金和玻璃纖維超混雜復合材料的層狀結構)。 這些部件包括:減速板、垂直和水平穩定器(用作油箱)、方向舵、升降舵、副翼、襟翼擾流板、起落架艙門、整流罩、垂尾翼盒、方向舵、升降舵、上層客艙地板梁、后密封隔框、后壓力艙、后機身、水平尾翼和副翼均采用CFRP制造。 繼A340對碳纖維龍骨梁和復合材料后密封框――復合材料用于飛機的密封禁區發起挑戰后,A380又一次對連接機翼與機身主體結構中央翼盒新的禁區發起了成功挑戰。 僅此一項就比***的鋁合金材料減輕重量1.5噸。 由于CFRP的明顯減重以及在使用中不會因疲勞或腐蝕受損。 從而大大減少了油耗和排放,燃油的經濟性比其直接競爭機型要低13%左右,并降低了運營成本,座英里成本比目前效率*高飛機的低15%--20%,成為**個每乘客每百公里耗油少于三升的遠程客機。 圖3:空中客車A-380 火箭、導彈 以高性能碳(石墨)纖維復合材料為典型代表的**復合材料作為結構、功能或結構/功能一體化構件材料,在導彈、運載火箭和衛星飛行器上也發揮著不可替代的作用。 碳纖維復合材料的發展推動了航天整體技術的發展。 碳纖維復合材料主要應用于導彈彈頭、彈體箭體和發動機殼體的結構部件和衛星主體結構承力件上,碳/碳和碳/酚醛是彈頭端頭和發動機噴管喉襯及耐燒蝕部件等重要防熱材料,在美國侏儒、民兵、三叉戟等戰略導彈上均已成熟應用,美國、日本、法國的固體發動機殼體主要采用碳纖維復合材料,如美國三叉戟-2導彈、戰斧式巡航導彈、大力神一4火箭、法國的阿里安一2火箭改型、日本的M-5火箭等發動機殼體,其中使用量*大的是美國赫克里斯公司生產的抗拉強度為5.3GPa的IM-7碳纖維,性能*高的是東麗T-800纖維,抗拉強度5.65Gpa、楊氏模量300GPa。 由于粘膠基原絲的生產由于財經及*危機的加劇,航天級粘膠碳絲原料的來源一直是美國及西歐的軍火商們深感棘手的惱頭問題。www.seafar.cn2024-03-296碳纖維在航空航天領域的應用將得到更廣泛推廣|風電注冊免費郵箱注冊VIP郵箱(特權郵箱,付費) 免費下載網易官方手機郵箱應用 9.9專區 一卡通購買 明訊網-明訊財經(www.imingxun.com) 碳纖維是一種具有高強度、高模量、低密度等優異性能的高性能復合材料,廣泛應用于航空航天、風電葉片、體育休閑、碳碳復材、壓力容器等領域。 近年來,隨著全球經濟的發展和科技的進步,碳纖維市場需求呈現出快速增長的態勢。 根據相關數據顯示,2023年1-10月我國碳纖維表觀消費量為5.42萬噸,同比增長19%,預計到2025年國內碳纖維需求總量將達到13.2萬噸,2021-2025年復合年增長率(CAGR)達到20.6%。 在碳纖維需求領域中,體育休閑領域的需求較為穩定。 隨著人們生活水平的提高,對于體育休閑設施的需求也在不斷增加,這為碳纖維市場提供了穩定的需求量。 此外,新能源領域的需求也值得關注。 隨著全球能源結構的轉型,新能源產業得到了快速發展,其中風電尤其是海上風電逐步復蘇有望帶動碳纖維需求量的提升。 同時,碳纖維
價格的降低也將有助于提升其在新能源領域的滲透率。 光伏產業的發展也為碳纖維帶來了碳碳復材的需求,而氫能產業的發展則將推動壓力容器對碳纖維的需求。 此外,隨著國內高品質碳纖維技術的不斷突破和產能的擴大,以及下游軍工、衛星互聯網、人工智能等領域的快速發展,衛星、火箭、大飛機、機器人等將成為碳纖維的新的需求增量。 這些領域對于碳纖維的性能要求較高,而國內高品質碳纖維的研發和生產能力的提升將有助于滿足這些領域的需求。 在航空航天領域,碳纖維已經成為了飛機和航天器結構材料的重要組成部分。 隨著航空航天技術的不斷發展,對于碳纖維的需求也在不斷增加。 根據數據顯示,2022年國內航空航天軍工領域對碳纖維的需求量同比增長了290%,呈現出快速增長的態勢。 預計未來幾年,隨著航空航天技術的進一步發展,碳纖維在航空航天領域的應用將得到更廣泛的推廣。 在機器人領域,碳纖維的應用也日益廣泛。 由于碳纖維具有輕質、高強度、高模量等優異性能,使得其在機器人制造中具有很大的優勢。 隨著機器人技術的發展,對于碳纖維的需求也在不斷增加。 預計未來幾年,隨著機器人技術的進一步發展,碳纖維在機器人領域的應用將得到更廣泛的推廣。 碳纖維市場需求仍有較大的提升空間。 在體育休閑、新能源、航空航天、機器人等領域的發展將帶動碳纖維需求的持續增長。 同時,隨著國內高品質碳纖維技術的不斷突破和產能的擴大,以及下游軍工、衛星互聯網、人工智能等領域的快速發展,碳纖維市場將迎來新的增長點。 因此,對于碳纖維產業的發展來說,抓住這些領域的發展機遇,加大技術研發和產能擴張力度,將是未來碳纖維產業發展的關鍵。www.163.com2023-11-237翱翔未來:碳纖維激光切割在航空航天發動機的創新應用技術的應用,為航空航天發動機帶來了全新的創新與進步。 本文將深入探討碳纖維在航空航天發動機的應用與優勢,以及碳纖維激光切割 機在其中的關鍵作用。 碳纖維在航空航天發動機的應用與優勢 輕質高強:碳纖維是一種輕質高強的復合材料,具有出色的抗拉強度和耐高溫性能。 在航空航天發動機中采用碳纖維可以大幅減輕發動機的重量,提高推進效率,降低燃料消耗。 耐腐蝕性:碳纖維具有良好的耐腐蝕性能,能夠抵御高溫、高壓和化學物質的腐蝕,延長發動機的使用壽命,減少維護成本。 強度均勻性:由于碳纖維制品具有較好的強度均勻性,可以避免發動機在高速旋轉過程中產生應力不均的情況,保障發動機的可靠性和安全性。 技術的關鍵作用高精度切割:碳纖維激光切割 機采用高能量密度的激光束對碳纖維材料進行切割,實現高精度的切割,確保發動機構件的尺寸和形狀精準無誤。 切割復雜形狀:激光切割技術具有靈活的控制性,可以切割出復雜形狀的碳纖維構件,滿足發動機設計的個性化需求,提升發動機的性能和可靠性。 高效率生產:碳纖維激光切割 機配備智能化控制系統,實現自動化生產,大幅提高生產效率,降低生產成本,推動碳纖維在航空航天發動機制造中的規?;瘧谩?碳纖維在航空航天發動機的創新應用 技術制造輕量化的發動機構件,降低發動機重量,提高推進效率,進而提升整個航空器的性能和燃油經濟性。 精密導向葉片:采用碳纖維材料制造精密導向葉片,提高發動機的氣流控制能力,增強發動機的穩定性和控制性能。 高溫抗腐蝕涂層:利用碳纖維的耐高溫和耐腐蝕特性,制造高溫抗腐蝕涂層,保護發動機關鍵部件,延長使用壽命。 技術的應用為航空航天發動機的創新帶來了前所未有的推動力。 碳纖維材料的輕盈高強特性賦予了發動機更多的優勢,而激光切割技術的高精度和高效率則保證了產品的質量和性能。 相信隨著碳纖維技術的不斷進步,它將在航空航天工業發揮越來越重要的作用,讓我們的航空器飛得更高、更遠、更安全。www.ymlaser.com2023-08-148中復神鷹:公司碳纖維產品應用于航空航天等領域,2023年銷售占比超...更多移動客戶端登錄新浪新聞客戶端新浪新聞客戶端新浪看點看點補充正文中復神鷹:公司碳纖維產品應用于航空航天等領域,2023年銷售占比超10%中復神鷹:公司碳纖維產品應用于航空航天等領域,2023年銷售占比超10%2024年04月24日16:40新浪網作者金融界網站縮小字體放大字體收藏微博微信分享0本文源自:金融界AI電報 公司回答表示:碳纖維行業屬于國家戰略性新興產業,在航空航天、壓力容器、碳/碳復材等相關領域有重要應用場景。 公司長期深耕航空航天、新能源等重要領域的戰略布局,所生產的碳纖維產品可滿足下游重要領域,進一步保障了產業鏈與供應鏈安全。 2023年公司在航空航天領域的銷售占比超10%,未來也將繼續加快推進并拓展該領域的其他應用。 同時,公司也將按照有關法律法規的規定及時履行相關信息披露義務。新浪看點2024-04-249碳纖維在航空航天的廣泛應用碳纖維在航空航天的廣泛應用,市場潛力巨大,發展無限碳纖維復合材料以其獨特,卓越的理化性能,廣泛應用在火箭,導彈和高速飛行器等航空航天業,例如采用碳纖維與塑料制成的復合材料制造的飛機,衛星,火箭等宇宙飛行器,不但推力大,噪音小,而且由于其質量wenku.so.com10碳纖維材料在航空航天行業的應用碳纖維材料在航空航天行業的應用 碳纖維材料在航空航天行業的應用。---鑫臺銘提供。 當前,由于碳纖維性能的不斷提高和基體樹脂增韌性技術的突破,碳纖維復合材料正逐步取代傳統金屬材料被廣泛應用于航空制造業中,特別是高強中模、大伸長碳纖維,能夠顯著提高沖擊后的壓縮強度和耐熱/濕性,成為飛機結構材料的不二之選。 碳纖維正推動航空航天邁入輕量化時代。 碳纖維復合材料在航空領域的應用大致可分為三個部分: 1)應用在受力不大或非承力構件階段(如舵面、口蓋等); 2)應用在次承力或承力較大構件階段(如機翼等); 3)應用在主承力構件或復雜受力構件階段(如機身、中央翼盒)等; 碳纖維可為民用航空帶來顯著經濟效益。 據《碳纖維及石墨纖維》描述,利用碳纖維及其復合材料替代鋼或者鋁減重效率可達20%-40%,對客機而言,減重可有效節省燃油、提高航程和凈載能力,具有顯著的經濟效益。 在早期A310、B757和B767上,碳纖維復合材料占比僅為4%-7%,隨著技術的不斷進步,碳纖維復合材料逐漸作為次承力構件和主承力構件應用在客機上,其質量占比也開始逐步提升。 至A380時,復合材料占比達到25%,具體應用于客機主承力結構部件如主翼、尾翼、機體、中央翼盒、壓力隔壁等和次承力結構部件如輔助翼、方向舵及客機內飾材料等,開創了先進復合材料在大型客機上大規模應用的先河。 在最新的B787和A350機身上,復合材料的用量達到50%以上,有更多部件使用碳纖維,例如機頭、尾翼、機翼蒙皮等,使碳纖維需求量極大提升。搜狐2021-07-1211碳纖維復合材料在航天領域的一些應用_衛星通過采用碳纖維復合材料泡沫夾芯結構設計方案,實現衛星發射復雜載荷條件下的減重目標,在民用運載火箭研制中具有較高的商用價值。 碳纖維層壓板 碳纖維增強復合材料板,也稱為碳纖維層壓板,在航空航天和國防工業中有許多應用,作為機身、個人防護設備和各種其他產品的主要部件。 碳纖維層壓板是一種獨特的彈性材料,由交織的碳纖維層組成,用基體材料粘合在一起,通常是硬化塑料,如環氧樹脂。 碳纖維層壓板是制造高性能材料(如碳纖維增強復合材料)的關鍵部件。 碳纖維增強的環氧基形狀記憶聚合物復合材料可應用于火星探測任務。 ,可在有效減輕載荷的同時實現自主變形,極大地提高結構的智能化水平,將推動我國深空探測工程的技術革新。 未來,相關技術有望應用于我國空間站建設、探月工程、載人登月、火星探測、木星探測、小行星探測、冰巨星探測等重大航天工程領域。 商業太空時代已經到來并正在迅速發展,不僅追求更多的衛星和空間站,還在朝著如小行星采礦、太空制造和外星定居點等諸多新型方向探索。 太空飛行器在回收后重復發射,可以節省大量成本。 除了削減成本,運載火箭的另一個關鍵目標是增加有效載荷。 與傳統金屬油箱相比,碳纖維增強聚合物(CFRP)油箱可以減輕20-40%的重量,同時滿足了重復使用的要求。 以上應用僅作為碳纖維復合材料在航天領域應用的冰山一角。 作為碳纖維復合材料用量較大的領域之一,航天事業的發展可謂與碳纖維復合材料的發展齊頭并進,二者有著密不可分的聯系。www.sohu.com2023-08-2512精工科技董秘回復:碳纖維因其優異的力學性能和輕量化特性,在航空航天領域具有廣泛的應用前景精工科技董秘回復:碳纖維因其優異的力學性能和輕量化特性,在航空航天領域具有廣泛的應用前景 更多股票主板必讀研報新股中小板創業板科創板期權三板B股港股中概股全球 理財銀行保險黃金外匯債券期貨期指 專欄專題數據行情汽車地產區塊鏈學堂濾鏡基金薈路演 千股千評大宗交易機構動向龍虎榜人物專訪熱門活動股市調查財商測試 我的證券之星首頁股票-數據解析-董秘互動-正文 投資者:董秘您好,今年兩會,新質生產力得到重點關注,其中"低空經濟"、"商業航天"等被首次寫入政府工作報告。 碳纖維作為新型材料,是新質生產力的基礎,也是飛行汽車、航天器的首選材料,精工科技作為國產碳纖維設備龍頭,所生產的碳纖維可否用于飛行汽車和航天器,下游客戶是否有進一步擴產的需求。 精工科技董秘:尊敬的投資者,碳纖維因其優異的力學性能和輕量化特性,在航空航天領域具有廣泛的應用前景,無論是民用飛機還是軍用飛行器,碳纖維都是實現結構減重、提高性能的重要材料。 后續,隨著航空航天等技術的不斷進步、低空經濟的發展,碳纖維的應用將迎來更加廣闊的發展空間。 精工科技碳纖維產業經過近幾年的創新發展,已構建完成"聚合紡絲裝備、碳化裝備、復材裝備"三位一體"的總體布局,可根據客戶的不同需求定制各種規格的碳纖維生產線并提供系統解決方案,生產線滿足T400/T800/T1000/T1100等不同等級高性能碳纖維的生產需求,產品可廣泛應用于風電葉片、汽車部件、高壓容器、航空航天、體育用品等領域。 感謝您對精工科技的關注!。stock.stockstar.com2024-03-2813和順科技:高強度碳纖維材料在航空航天領域的應用介紹投資者提問:您好,可否介紹下公司開發的高強度碳纖維材料在航空飛行器和航天器領域的應用有哪些?董秘回答(和順科技SZ301237):尊敬的投資者您好,公司正全力以赴推進項目進程,感謝您的關注!免責聲明:本信息由新浪財經從公開信息中摘錄,不構成 和順科技:高強度碳纖維材料在航空航天領域的應用介紹 您好,可否介紹下公司開發的高強度碳纖維材料在航空飛行器和航天器領域的應用有哪些? 董秘回答(SZ301237):新浪財經2024-07-3014碳纖維在航空航天中的應用碳纖維在航空航天中的應用郭偉中國地質大學地球科學學院摘要,碳纖維就是纖維狀的碳,由有機纖維經碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料,碳纖維的微觀結構類似人造石墨,是亂層石墨結構,本文將針對碳纖維的結構,性能,制備方法及其在航空航天中的應用介紹wenku.so.com15碳纖維復合材料在航空航天領域的應用碳纖維復合材料在航空航天領域的應用 一、航空方面應用 碳纖維增強聚合物基復合材料(CFRP)在軍用航空方面的應用大體上可以分為三個階段(也有按四個階段分的,差異不大)。 民機對安全性、經濟性、可靠性要求高于軍機,因此在應用上更加保守和延后,但也大體追隨了軍機的步伐。 在此一并介紹。 第一階段——非承力結構:20世紀60-70年代:由于1公斤CFRP大體可以替代3公斤鋁合金,性能滿足要求,因此開始用于非承力結構,如艙門、前緣、口蓋、整流罩等尺寸較小的部件。 國內方面:從難度上說,非承力結構是航空復材的小case,但是應用面卻最廣泛。 國內在技術上已無大的障礙,基本達到了國外類似的水平,需要的是大規模普及。 相信ARJ21,C919和運20等大平臺和眾多無人機小平臺定型運營后,能夠為此提供廣闊的應用空間。 這些一般應用,大多用便宜的大絲束產品就夠了;而T300以上的產品,大多用在承力結構上。 第二階段——次承力結構:20世紀70-80年代:隨著力學性能的改善與前期應用的效果提高了人們的信心,CFRP逐步擴展到飛機的次承力結構,即垂尾、平尾、鴨翼、副襟翼舵面等受力較大、尺寸較大的部件。 國內方面:中國將CFRP用于軍機的舵面和翼面,也已經開始成熟。 根據《玻璃鋼》等雜志的公開報道,早在六五期間,沈陽飛機設計所、航空材料研究院和沈陽飛機廠共同研制殲擊機復合材料垂尾壁板,比原鋁合金結構輕21kg,減重30%。 北京航空工藝研究所研制并生產的QY8911/HT3雙馬來酰亞胺單向碳纖維預浸料及其復合材料已用于飛機前機身段、垂直尾翼安定面、機翼外翼、阻力板、整流壁板等構件。 殲轟-7A戰機采用了CFRP平尾。 2009年建國60周年國防成就展上,報道了殲-10在鴨翼、垂尾、襟副翼、腹鰭等所有7個舵面和腹鰭采用了CFRP材料,這與國外這一階段的發展水平基本相當。 2011年通用航空大會上披露,獵鷹L-15高教機也采用了復材的機頭罩、方向舵和垂尾,其中舵面是CFRP。 ▲圖1國內某機型基于π形接頭盒段結構成型的CFRP垂直安定面 ▲圖2獵鷹L-15采用了T300CFRP材料制作的尾翼舵面 國內CFRP次承力構件的廣泛應用,與T300生產進程密切相關。 材料的國產化,產量的擴大化和價格的低廉化,分別為CFRP次承力構件的應用提供可能性、適用性和經濟性。 這一階段的材料和工藝,都是用T300和手工鋪疊工藝能夠達到的,因此未來的發展相對有把握。 但如果制件再大些,承力再大些,就會涉及主承力結構了。 第三階段,從上世紀80年代至今,隨著高性能碳纖維和預浸料-熱壓罐整體成型工藝的成熟,CFRP逐步進入機翼、機身等受力大、尺寸大的主承力結構中。 后期更采用自動鋪絲技術為FA-18E/F制造CFRP的12塊機身蒙皮,10塊進氣管蒙皮,4塊水平尾翼蒙皮。 F-16戰斗機BLOCK50之后也開始采用CRPR復合材料機翼。 F-22戰機的復合材料用量已經提高到結構重量的22%。 民機方面,波音777采用全復合材料尾翼,其翼面及翼盒構件,均采用自動鋪帶技術制造。 空客A330/A340飛機長9m,寬2m,重200kg的大型蒙皮壁板。 A380的后機身所有蒙皮壁板19段,22%的機身重量是CFRP。 這方面的先行者,是波音公司的B787夢想飛機,復合材料應用率50%。 CFRP廣泛應用在機翼、機身、垂尾、平尾、機身地板梁、后承壓框等部位,同時是第一個同時采用CFRP復合材料機翼和機身的大型商用客機,其23%的機身均使用了自動鋪絲機制成的CFRP材料。 最值得關注的,是其機身:787機身工藝采用直徑5.8m的成型模胎安裝在一旋轉夾具上沿長軸轉動,先鋪長桁然后鋪皮,形成外表光滑的變厚度的殼體以及共固化的桁條組成的機身段,經過熱壓罐固化后,取下模胎。 這一工藝可以代替由上百塊蒙皮壁板、加強筋及長桁、上千個緊固件組成機身的工藝,見下圖。 在研機方面,波音公司X-45系列飛機復合材料用量達90%以上,諾斯羅普·格魯門公司的X-47系列飛機也基本上為全復合材料飛機。 這兩個部段尺寸大、結構復雜、外形公差要求高,尤其是國內民機最長尺寸、長達15米的襟翼緣條加工,技術難度非常大。 這是國內首次在固定翼飛機最重要的主承力結構件上使用復合材料,代表了中國制造的碳纖維航空復合材料應用的最高水平。 圖5的產品仍然面積較小,需要通過機械加工多塊拼接形成大型壁板。搜狐2019-03-1816材料創新特別是碳纖維材料,讓飛行器飛的更高、更遠...該導彈威力很大,但因為二戰后期德國國力下降,發揮作用有限,但該導彈后來成為各國發展的航天飛行器的雛形。 1960年代后航空航天材料性能的不斷提高,一些飛行器部件使用了更先進的復合材料,如碳纖維或硼纖維增強的環氧樹脂基復合材料、金屬基復合材料等,以減輕結構重量。 而復合材料的在航空航天飛行器上的應用是歷史性的事件,特別是碳纖維復合材料的應用。 但是碳纖維在飛機上的應用并不是開始就順順利利。 英國的羅羅公司(羅爾斯-羅伊斯公司)是世界上最早開展高性能碳纖維在航空領域應用研究的企業。 1967年它就開始研制CFRP進氣風扇葉片,準備用于當時正在設計試制的最先進的渦扇飛機發動機。 最先進的材料用于最關鍵的部位,這是人們自然而然的想法。 但是很不幸,該發動機未能通過撞鳥實驗,而且該項目嚴重超預算,羅羅公司資金鏈斷裂,1971年初,羅羅公司破產.。 同時期,日本也在研究碳纖維,以今天的碳纖維世界龍頭企業東麗為例。 早在1960年代進行研發,并于1970年開始啟動規?;a,但受制于當時日本整體產業水平,無法提供合適的產品。 為了開發更好的制造工藝,東麗與美國聯合碳化物公司(UCC)簽訂交叉許可協議,UCC對Toray對其自身的制造過程進行了培訓,該協議使東麗公司于1971年成功將碳纖維商業化。 碳纖維天生為航空航天,但早期的航空業對日本的碳纖維抱有懷疑,東麗公司另辟思路,先在釣魚竿中實現了批量化應用,后又在棒球桿、高爾夫球桿中實現了應用...在運動和休閑市場的成果,維持了東麗的碳纖維量產化和質量提升,反過來又推進了其在航空中的應用。 1975年波音采用東麗T300級碳纖維作為波音767擾流板和其他部分輔助結構材料,后來東麗又T800及新型的樹脂以滿足波音更高的撞擊要求。 隨著技術的發展,更多的飛機用上復合材料,飛機上的碳纖維復合材料用量越來越多,而且也從輔助部件開始向承力結構發展。 (2021年6月)神舟十二號飛船發射,并和天宮號空間站對接,其中就有。 碳纖維生而為航空航天,但從天上走向地下,是進一步大發展的必然!360doc個人圖書館2022-06-1017碳纖維復合材料的航空航天應用碳纖維復合材料的航空航天應用 首頁專題庫PPT模板庫文檔定制熱門檢索牛人榜 《碳纖維復合材料的航空航天應用》由會員ji***81分享,可在線閱讀,更多相關《碳纖維復合材料的航空航天應用》請在金鋤頭文庫上搜索。www.jinchutou.com2024-05-3018近期碳布行情:碳布作為一種新型復合材料,具有自身的優勢和特點,廣泛應用于航空航天近期碳布行情:碳布作為一種新型復合材料,具有自身的優勢和特點,廣泛應用于航空航天、汽車、船舶、電子等領域。 國家政策對碳布行情的影響:國家政策對碳布行情具有重要影響。 隨著環保意識的日益增強,國家對環保材料的需求不斷增加。 碳布作為一種環保材料,具有輕質、高強度、耐高溫等特點,受到了政策的支持和鼓勵。 國家政策鼓勵發展碳纖維行業,提出了一系列支持政策,包括財政補貼、稅收優惠等,以推動碳布行業的發展。 政策的支持促進了碳布行業的繁榮,并推動了碳布行情的上漲。 此外,國家政策對碳布行情的影響還體現在對碳排放和能源利用的限制上。 隨著碳排放限制政策的推行,碳布作為一種能夠降源消耗和碳排放的材料,將迎來更多的市場機會。 國家政策的引導和支持將進一步推動碳布行情的發展。 隨著環保意識的提高和政府對環保材料的支持,碳布行情有望繼續保持良好的發展勢頭。 光威復材目前的最新優勢可能包括以下幾個方面1.技術領先:光威復材可能在技術方面保 光威復材是一家專注于復合材料的公司,其主要業務包括研發、生產和銷售復合材料產品。caifuhao.eastmoney.com2023-08-0419碳纖維材料加工復合材料在航空航天領域中有哪些應用碳纖維材料加工復合材料在航空航天領域的應用十分廣泛,主要包括以下幾個方面: 飛機制造:碳纖維復合材料在飛機制造中得到了廣泛應用。360問答20楚江新材:碳纖維作為具有高強度、耐高溫、輕量化和耐腐蝕等諸多優異性能材料,在航天航空領域廣泛應用更多股票主板必讀研報新股創業板科創板期權北交所港股中概股全球 理財銀行保險黃金外匯債券期貨股指期貨 酒界熱點專題數據行情汽車地產學堂濾鏡基金薈路演 千股千評大宗交易資金流向龍虎榜人物專訪商業資訊 投資者:董秘,您好!G60星座即將起航,商業航天加速跑或將開啟建設元年,請問天鳥高新今年訂單是否暴增,業績蒸蒸日上? 楚江新材董秘:尊敬的投資者,您好!碳纖維作為具有高強度、耐高溫、輕量化和耐腐蝕等諸多優異性能材料,在航天航空領域廣泛應用。 子公司天鳥高新作為國內碳纖維預制體研發和制造的頭部企業,依托自主研發的先進工藝裝備,精湛的碳纖維三維立體編織工藝,在國防軍工領域深度融合,圓滿完成"天宮一號""神舟飛船""天舟六號""長征系列火箭"等重大航天保障任務。 商業航空作為新質生產力的重要方向,公司正持續關注,部分產品已應用于衛星等商業領域。 具體經營數據請關注公司定期報告。 感謝您的關注! 投資者:據報道"G60星鏈計劃"2023年啟動建設,計劃今年發射108顆衛星,一期發射1296顆衛星,未來將打造1.4萬多顆衛星組網"G60星鏈"計劃。 據羅蘭貝格報告《城市空中交通-一種新交通方式的興起》預測,到2025年全球飛行汽車數量將達到3000輛,到2050年將增至98000輛。 預計小絲束碳纖維到2050年需求量為29.4萬噸,市場空間將擴大至28.1億元。 請問公司在商業航天航空領域是如何布局的? 投資者:"G60星鏈計劃"將于2023年啟動建設,計劃今年發射108顆衛星,一期發射1296顆衛星,未來將打造1.4萬多顆衛星組網"G60星鏈"計劃。 請問公司在商業航天航空領域是如何布局的? 天鳥高新和頂立科技合計歸母凈利潤貢獻差不多一半的利潤,兩家合并報表的子公司都為我國航空航天事業做出貢獻,近期商業航天板塊集體啟動,怎么楚江新材一點也不受投資者認同和關注呢? 公司持續聚焦主營業務、扎實做好經營管理,力爭以良好業績推動公司市值的可持續增長,同時加強與市場良好溝通,持續傳遞公司價值,促進投資者對公司的了解和認同。stock.stockstar.com2024-07-3021【中國科學報】他們為中國高性能碳纖維闖出一片天潔凈的廠房里,高性能碳纖維生產線一刻不停地高速運轉著。 千錘百煉后,"人工羊毛"變成了"黑色黃金",成為航空航天尖端裝備中一種不可或缺的材料--高性能碳纖維。 碳纖維。 很少有人知道,這套位于山西太原的生產線之所以能夠化"腐朽"為"神奇",是因為背后有一支國家戰略科技力量。 中國科學院山西煤炭化學研究所(以下簡稱山西煤化所)科研團隊的技術支撐,讓國產高性能碳纖維走上了一條從無到有、從小到大的路。 在科研人員的印象中,故事要從我國第一條宇航級T300碳纖維生產線的誕生說起。 1立下"軍令狀"碳纖維具有輕質高強的特點,常被用在航空航天飛行器上。 飛行器的運動速度高、過載大,對材料強度和變形有嚴格要求,而商用飛機每減重一公斤,一年就能節約3000美元的燃料,航天飛行器每減重一公斤,就能節約1萬美元的燃料。 除此之外,它在汽車、發電設備和體育器械等領域也有廣泛應用。 然而,世紀之交,我國尖端領域使用的高性能碳纖維供應一度緊張,價格飛漲。 2001年初,年過八旬的兩院院士師昌緒呼吁國家大力發展國產高性能碳纖維。 到2005年前后,形勢越發嚴峻,日本、美國加緊對我國碳纖維技術的封鎖和產品的禁運,導致我國高端領域用碳纖維陷入"斷糧"境地,不少國家重要尖端裝備"無米下炊"。 2005年春天的一個下午,時任山西煤化所所長孫予罕接到一通電話:"院領導正在寬溝開會,明天下午4點前你務必趕到寬溝,有急事,你一個人來。 "打電話的人是當時的中國科學院高技術研究與發展局學術秘書蔡榕。 從蔡榕急促的語氣里,孫予罕意識到事情的緊迫。 第二天一大早,他開車直奔位于北京郊區的寬溝會議中心。 當天下午,孫予罕坐進會議室,他的對面坐著多位中國科學院領導。 孫予罕至今記得,他被問了一個很直接的問題:"國家急需宇航級T300碳纖維,山西煤化所能不能擔起這項任務"短短一句提問里包含的信息量極大。 孫予罕遲疑了。 "T300"是日本東麗公司研發的碳纖維牌號,"T"代表拉伸強度,后面的數字越大,碳纖維的力學性能指標就越高。 橫截面1平方毫米的T300碳纖維,可以吊起重約百公斤的物體。 當時,山西煤化所在高性能碳纖維研制方面已有30多年的積累,是中國科學院最早研究碳纖維的研究所之一。 上世紀六七十年代,所里的老一輩科學家在基本無參考資料的情況下,突破系列關鍵技術,建成我國第一條聚丙烯腈基碳纖維氧化碳化中試生產線,并生產出"高強Ⅰ型"碳纖維。 這種碳纖維的性能雖遠低于T300,卻解了當時國家的燃眉之急。 此后,科研人員雖然研制出了T300碳纖維樣品,但與進口產品相比,性能差距大、生產工藝和裝備控制精度不足、產品性能穩定度差、生產規模小。 更嚴峻的是,國家需求的節點擺在那里--2008年6月30日前必須確保產出能滿足應用需求的宇航級T300碳纖維,而2005年時,大家連"宇航級"包含哪些性能指標都不是十分清楚。 看到孫予罕遲疑,院領導承諾會全力協調院內外相關力量給予協助。 孫予罕點點頭:"好,我們干。 "當晚,孫予罕趕回太原,召集研究所領導班子成員和高性能碳纖維研發的業務骨干開會。 會上,碳纖維技術帶頭人、山西煤化所研究員呂春祥感受到一股撲面而來的壓力。 他知道,這項新任務與他們日常的科研節奏截然不同,將帶來不同尋常的新挑戰。 "當時我們的T300碳纖維處于有成果沒技術、有技術沒產品的狀態,制備幾根絲沒問題,但是要批量生產,還要滿足極其苛刻的指標要求,很難。 "呂春祥回憶。 有關資料表明,日本東麗公司從研制出共聚聚丙烯腈原絲到生產出T300大約用了五年時間,改進、完善和提高質量大約用了十年時間。 但是,留給中國科學家的時間只有三年。 挑戰來臨,現實沒有給他們留任何退路。 呂春祥把心一橫:"'干了,死了'總比'不干,死了'強。 " 2吹響集結號2005年5月16日,呂春祥寫出了T300碳纖維工程化研制項目建議書的初稿;7月末,山西煤化所將完善后的建議書上報給國家有關部門,申請承擔宇航級T300碳纖維的工程化研制任務。 油劑和上漿劑分別被用在原絲生產和氧化碳化幾個關鍵環節,它們既能讓幾千根絲合成一股不散,又能保證被合成股的線搓回絲狀。 更重要的是,這兩種輔料直接影響碳纖維的表面結構和之后制成的復合材料的性能。 那年秋天,一次會議上,中國科學院開始組織多個實力雄厚的院屬單位共同參與項目攻關,其中化學研究所(以下簡稱化學所)負責研制油劑,上海有機化學研究所(以下簡稱上海有機所)、長春應用化學研究所負責研制上漿劑。 任務布置后,各所的參會代表吃了頓午飯。 飯桌上,大家嘴上打趣說"這是'鴻門宴'",心里卻憋了一股勁,"干不成就提頭來見"。www.cas.cn2024-02-1922碳纖維復合材料在航天器上的應用案例碳纖維復合材料在航天器上的應用案例 目前,碳纖維增強環氧樹脂基復合材料由于其優異的性能在航天器結構上已得到廣泛的應用,現己成為航天航空領域四大結構材料之一。 碳纖維的性能碳纖維具有低密度、高強度、高模量、耐高溫、抗化學腐蝕、低電阻、高熱導、低熱膨脹、耐化學腐蝕等優良特性。 雖然碳纖維具有柔曲性和可編性,比強度和比模量優于其它纖維增強體,但由于碳纖維性脆和高溫抗氧化性能較差,很少單獨使用,主要用作樹脂、碳、金屬、陶瓷、水泥、橡膠基復合材料的增強體。 人造地球衛星發射時,衛星受到很大的加速度過載和強烈的振動,要求材料具有足夠的強度。 為了避免衛星和發射系統產生共振,要求衛星結構具有足夠的剛度。 在軌道運行中衛星處于高低溫交變的環境中,衛星的某些部件,如拋物面天線等尺寸精度要求很高,必須有盡可能小的熱膨脹系數。 而展開式結構(如太陽電池陣基板)也要有足夠的剛度,以免在軌道運行過程中對姿態控制不利。 返回式衛星再入大氣層時,處于氣動熱環境中,必須進行防熱。 衛星結構的減重比飛機和其他航天器更重要。 歸納起來,人造衛星對材料的要求是比強度、比模量高、熱膨脹小、尺寸穩定性好,在各種空間環境因素作用下性能穩定,碳纖維增強環氧樹脂復合材料的比強度及比剛度在現有結構材料中是最高的。 碳纖維增強環氧樹脂復合材料的比模量高,適于用作衛星結構的本體材料。 如日本ETS-1衛星殼體內部主要由M40的CFRP制成的直徑0.5m的推力筒、設備架、8根設備架支桿和一分隔環組成。 國際通信衛星5的中心推力筒出圓筒殼和錐殼組成。 殼體由鋁蜂窩和碳纖維增強環氧樹脂復合材料面板的夾層結構構成。 蒙皮用T300布和高模量單向帶復合材料制成,其它部件也多用碳纖維增強環氧樹脂復合材料制成。 隨衛星尺寸和有效載荷的日益增加,衛星結構質量占整星質量的比例H益減小,由過去的13%~20%向10%以下發展,因此碳纖維增強環氧樹脂復合材料作為衛星結構材料的應用和開發前景十分廣闊。 在衛星結構材料應用中,玻璃鋼的比模量低,不宜作主結構材料。 硼纖維復合材料雖有高比模,但制造工藝復雜、價昂。 Kevlar復合材料比強度高,熱膨脹低,在衛星結構中有一定實用價值,但其比模量低,壓縮強度低,使其應用受到限制。 SiC-金屬宜用于高溫結構,但距實用還有距離。 總之,今后一定時期內,衛星結構的主要材料還應是高模量碳碳纖維的聚合物基復合材料。 太陽電池陣結構。 人造衛星工作所需電力由太陽能電池板(陣)供給,用電量約在700W以上。 三軸控制式人造衛星采用空中展開式大型太陽電池陣,面積相當大,需用輕質、高比強度、高比模量和熱膨脹系數小的碳纖維增強環氧樹脂復合材料制作。 一種是剛性太陽電池陣,由碳纖維增強環氧樹脂復合材料面板、方形薄壁梁和鋁蜂窩膠接而成,發射時折疊,在空中展開,已用于軌道試驗衛星,面積為11.4m2。www.boscfrp.com2022-03-0723碳纖維在航空航天領域應用簡介研究咨詢部碳纖維是纖維狀的碳素材料,含碳量在90%以上。 因此,碳纖維復合材料也同樣具有其它復合材料無法比擬的優良性能,被應用于軍事及民用工業的各個領域,在航空航天領域的光輝業績,尤為世人所矚目。 碳纖維增強樹脂基復合材料是生產武器裝備的重要材料。 在戰斗機和直升機上,碳纖維復合材料應用于戰機主結構、次結構件和戰機特殊部位的特種功能部件。 國外將碳纖維/環氧和碳纖維/雙馬復合材料應用在戰機機身、主翼、垂尾翼、平尾翼及蒙皮等部位,起到了明顯的減重作用,大大提高了抗疲勞、耐腐蝕等性能,數據顯示采用復合材料結構的前機身段,可比金屬結構減輕質量31.5%,減少零件61.5%,減少緊固件61.3%;復合材料垂直安定面可減輕質量32.24%。 據悉,美國第四代戰斗機F-22采用了約24%的碳纖維復合材料,從而使該戰機具有超高音速巡航、超視距作戰、高機動性和隱身等特性。 而據外媒報道,F-35戰機首飛時間一推再推,其中很重要的一個原因就是超重。 為破解這一難題,洛克希德·馬丁公司采用多達35%的碳纖維復合材料才大幅降低了機體重量。 美國防部在面向21世紀國防需求的材料硏究報告中強調,到2020年,只有復合材料才有潛力使裝備獲得20-25%的性能提升。 中國戰機要想在未來實現超音速巡航性能,除了大推力發動機以外,必須還要使用碳纖維材料為戰機減重,特別是,這在中國缺乏大功率發動機的現實下,具有很大意義。 在民用領域,555座的世界最大飛機A380由于CFRP的大量使用,創造了飛行史上的奇跡。 飛機25%重量的部件由復合材料制造,其中22%為碳纖維增強塑料(CFRP),3%為首次用于民用飛機的GLARE纖維-金屬板(鋁合金和玻璃纖維超混雜復合材料的層狀結構)。 這些部件包括:減速板、垂直和水平穩定器(用作油箱)、方向舵、升降舵、副翼、襟翼擾流板、起落架艙門、整流罩、垂尾翼盒、方向舵、升降舵、上層客艙地板梁、后密封隔框、后壓力艙、后機身、水平尾翼和副翼均采用CFRP制造。 以高性能碳(石墨)纖維復合材料為典型代表的先進復合材料作為結構、功能或結構/功能一體化構件材料,在導彈、運載火箭和衛星飛行器上也發揮著不可替代的作用。 碳纖維復合材料的發展推動了航天整體技術的發展。 碳纖維復合材料主要應用于導彈彈頭、彈體箭體和發動機殼體的結構部件和衛星主體結構承力件上,碳/碳和碳/酚醛是彈頭端頭和發動機噴管喉襯及耐燒蝕部件等重要防熱材料,在美國侏儒、民兵、三叉戟等戰略導彈上均已成熟應用,美國、日本、法國的固體發動機殼體主要采用碳纖維復合材料,如美國三叉戟-2導彈、戰斧式巡航導彈、大力神—4火箭、法國的阿里安—2火箭改型、日本的M-5火箭等發動機殼體,其中使用量最大的是美國赫克里斯公司生產的抗拉強度為5.3GPa的IM-7碳纖維,性能最高的是東麗T-800纖維,抗拉強度5.65Gpa、楊氏模量300GPa。 高模量碳纖維質輕,剛性,尺寸穩定性和導熱性好,因此很早就應用于人造衛星結構體、太陽能電池板和天線中。www.cdxcl.org2018-11-0824那些應用在航空事業中的碳纖維,不是金屬,勝似金屬碳纖維樹脂基復合材料以其典型的輕量化特征,卓越的比強度、比模量,獨特的耐燒蝕性和隱蔽性、材料性能的可設計性、設計靈活性和易加工性等,受到世界各國的青睞。 采用碳纖維復合材料能夠實現武器系統的輕量化,從而提高快速反應能力,并在高威力、大射程、精確打擊等方面起到巨大的作用。 目前采用復合材料制造的零部件已經成為航空、航天、兵器、船舶等國防產品結構的主要組成部分。 尤其在以航空為主的國防工業已經得到普遍的應用。 1.在軍事領域應用 復合材料在飛機結構中的用量多少,是飛機先進性的重要標志。 為了滿足新一代戰斗機高機動性、超音速巡航及隱身的要求,進入20世紀90年代后,美國的戰機無一例外的大量采用了碳纖維復合材料結構,占飛機總材料的20%以上,有的甚至高達35%,結構減重效果高達30%。 碳纖維復合材料的應用部件幾乎遍布飛機的基體,包括垂直尾翼、水平尾翼、機身蒙皮以及機翼的壁板和蒙皮等。 數據顯示,采用碳纖維復合材料結構的前機身段比金屬材質結構減輕質量31.5%,零件數量減少61.5%,緊固件減少61.3%。 國外一些輕型飛機和無人機已經實現結構的復合材料化。 碳纖維復合材料不僅是質輕高強的結構材料,還具有隱身的重要功能,如CF/PEEK或者cf/pps具有幾號的寬峰吸收性能,能有效地吸收雷達波。 美國的p-22超音速飛機、幻影III戰斗機、B-2隱形轟炸機等機身材質均采用碳纖維復合材料來作為雷達波的吸收件。 2.在民用飛機上的應用 材料的選擇將直接影響到飛機的購買費用(原材料費用和加工成本)、燃油費用(飛機重量)和維護費用(檢查和維修),所以在民用飛機的設計當中,對材料的選擇是十分關鍵的。 下圖中可以看出,民用飛機的選材會直接影響民用飛機的運營費用。 事實證明,碳纖維樹脂基復合材料制造飛機部件比傳統航空材料通常減重20%-30%,使用和維護成本比金屬材料降低15%-25%。 除了費用外,安全因素也是民用飛機設計選材時必須考慮的重要因素。 任何一種新材料在民用飛機上的應用都是漫長的(常為5-10年)和昂貴的(為常用材料的1-5倍)。 但是,航空安全對材料性能的苛刻又促進碳纖維復合材料的發展,迫使工業界采取最先進的制造技術來提高材料的性能和降低成本。 目前民用飛機中碳纖維復合材料的使用率在不斷的增加。 3.在航空發動機上的應用 隨著航空發動機性能不斷提高,尤其是質量不斷減輕,在依靠整體葉盤、整體葉環、空心葉片和對轉渦輪等新穎結構的同時,還將越來越多的依賴與高比強度、低密度、高剛度和耐高溫能力強的碳纖維復合材料。 經過多年的實驗和經驗的積累,航空發動機上越來越多的部件采用碳纖維復合材料制作,并且各國都紛紛朝著這個方向努力。 采用復合材料可以減輕風扇及發動機質量,提高比剛度、疲勞性能、損傷和缺陷容限等,航空發動機采用先進復合材料是同時實現更高涵道比和減重的唯一途徑,這也為擴大復合材料在發動機上的使用提供了最大的機遇。 與金屬鈦合金葉片相比較,復合材料葉片具有以下一些明顯優勢:復合材料葉片數量比鈦合金葉片數量減少50%,減輕質量66%;高效率、低噪聲;較低燃油消耗率;在抗振特別是抗顫振方面,優于鈦合金葉片;抗鳥撞能力得到了適航當局的認可。 4.在衛星結構上的應用 高強高模碳纖維具有優異的高比強度、高比模量,尤其是高比模量特性可顯著提高結構的自然頻率和穩定性,避免發射過程中產生過大的動態響應載荷,進而保證衛星控制系統的正常運行。 此外,在太空極端環境中如極為顯著的晝夜溫度變化會導致材料發生翹曲、膨脹或收縮等,高強高模碳纖維復合材料在面對真空、高低溫交變、紫外輻照、電子輻照、原子氧等復雜條件具有優異的空間環境穩定性,使其成為航天應用關鍵材料又一主要因素。 碳纖維樹脂基復合材料在衛星結構中應用部位一般有四類。 (1)衛星本體結構,包括衛星外殼、中心承力筒、各種儀器安裝結構板; (2)太陽能電池陣結構,包括太陽能電池基板和連接架; (3)天線結構,包括反射器、支撐結構和饋源結構; (4)桁架結構,包括接頭和桿件等。 碳纖維樹脂基復合材料在航空工業中的應用是技術推動和需求牽引雙重作用下的結果。 隨著材料性能提高、工藝的改進、成本的降低等方面取得重要進展,碳纖維復合材料在航空航天工業的應用會更加的廣泛。 反之,航空航天產品的設計優化與技術發展,又對材料的性能提出了更高的要求,促進了碳纖維復合材料的發展。 (本文由博實碳纖維編輯,如需轉載,請先聯系作者,謝謝!) 03-1211:06 03-0109:57 02-2614:19百家號2020-05-1425加固碳纖維布概要:隨著加固技術的不斷進步,出現一種新型的加固方法,那就是碳纖維布加固,現在碳纖維布加固得到了廣泛的應用。 碳纖維布加固是利用環氧樹脂粘結劑將碳纖維布直接粘貼在鋼筋混凝土結構的薄弱部位,并與加固對象形成整體,共同努力提高碳纖維布的承載力。 碳纖維布加固憑借自身的優勢,受到很多
施工單位的歡迎,都會優先選用碳纖維布加固方法,但是同一碳纖維布的加固效果也因粘貼方法不同而不同。 下面加固之家就與大家分享一下碳纖維布加固的2種不同粘貼方法所起到不一樣的效果。 查看詳情碳纖維布的使用壽命受到哪些因素影響 概要:在建筑加固工程中,碳纖維加固越來越受歡迎,碳纖維布是一種新型復合材料,它的原料是碳纖維。 碳纖維開始是應用在軍事、航空等高科領域的,是一種含碳量在95%以上,高強度、高模量纖維的新型高分子無機纖維材料,具有低密度、高強度、耐高溫、高化學穩定性、抗疲勞、耐磨擦等優異的基本物理及化學性能,并有高振動衰減性,良好的導電導熱性能、電磁屏蔽性能以及較低的熱膨脹系數等特性。 概要:碳纖維是一種高新的材料,碳纖維技術在我國迅速發展,碳纖維布加固技術也廣泛應用。 近年來,碳纖維加固技術常常用于各種建筑結構類型、各種結構部位的加固補強,如梁、板、柱、屋架、橋墩、橋梁、筒體、殼體等結構。 碳纖維加固作為一種新型的加固方法來的,與傳統的加固方法相比,也是具備一定的優勢的。 那么碳纖維布加固可以應用在結構加固上嗎下面加固之家就帶大家了解一下碳纖維布加固應用在結構加固上。 雙向碳纖維布你了解多少 概要:碳纖維布大家都有聽說過吧,因為碳纖維布加固在結構加固改造工程中比較常見的一種加固材料。 那么你知道什么是雙向碳纖維布所謂雙向碳纖維布就是由碳纖維束,經,緯雙向編織而成的。 碳纖維在各個領域的運用都很廣泛,而雙向碳纖維布具有材料輕、柔軟、強度高、薄、耐老化等特點,除了作為結構加固材料以外,我們也可以做為碳纖維復合材料的外觀件。 雙向碳纖維布可以避免單向布只在一個方向上受力的缺點,能雙向受力。 查看詳情帶你暢游一種穩定而新型的加固技術--碳纖維加固 概要:碳纖維加固,顧名思義,采用與碳纖維有關的材料,即碳纖維布或碳纖維板對建筑物進行局部或整體的加固,根據小編對該方面知識的總結,認為它是一種很適合建筑物抗震加固的新型方法。 概要:樓板承載力不足,用什么加固很多公司都會選擇貼碳纖維布加固方法,或者是粘鋼加固法。 不過橋梁構件加固大部分都是采用碳纖維布加固法,下面就讓加固之家小編跟大家說說碳纖維布加固施工所使用的工藝有哪些 碳纖維布的那些事。www.jiaguhome.com2024-09-3026碳纖維復合材料在航空航天領域的應用分析星星閱讀網本文已影響人摘要:碳纖維是一種碳材料,與其他高性能纖維基材料相比,具有非常良好的機械性能和很高的比強度以及不低的比模量。 即使在非常高的溫度下,碳纖維的強度也不會因此而出現問題或者耐受不住。 此外,碳纖維材料具有非常良好的導電性和導熱性以及電磁屏蔽等非常優秀的性能。 近年來,超過將近一半的碳纖維復合材料已用于新的高端飛機產品。 碳纖維復合材料在飛機上的廣泛應用促進了航空航天工業的突飛猛進的發展,并取得了非常不錯的效果。 這種市場需求也將有利于碳纖維行業的未來發展。 關鍵詞:碳纖維復合材料;航空航天;應用 其中隔熱特性在航天器中對其防熱功能起著不可替代的作用。 全球各國航天器在均使用碳纖維復合材料來進行防熱。 例如,在美國,太空飛行器使用碳/碳復合材料和碳/酚醛復合材料,而俄羅斯使用三維編織纖維制造碳用于增強碳/碳復合材料。 1碳纖維復合材料的優勢 與其他復合材料相比,碳纖維具有較低的重量,并且可以根據不同的要求進行模塑。 當計算航空航天工業中成品的重量時,發現使用基于碳纖維的復合材料與等效體積相比減少了500kg的自重。 在為航空器等航空航天設備提供便利之后,可以減少運行期間的燃料消耗,并保護飛機的外部機構。 盡管碳纖維重量輕,但它可以承受使用過程中高溫的影響,并且材料本身不易變化,為飛機等航空航天設備的運行提供了穩定的保證。 除了上述優點之外,碳纖維材料還具有優異的耐負荷性能,并且其強度可以比鋼材料的強度大五倍以上。 用其他材料很難實現這一點。 在起飛過程中,飛機需要較高的初始速度,并且在達到一定速度后可能會緩慢起飛。 飛機在行駛時也會受到空氣摩擦,因此對外層材料的耐高溫性的要求非常高。 試驗表明,碳纖維可以在2000℃的高溫環境中保持其性能,并且結構的形狀不會改變。 它用于航空航天設備的外部結構,不易腐蝕。 傳統復合材料不具備此功能。 這可以保護飛機的安全性,并且解釋臺的外部結構不會變形,并且制造成本也顯著降低。 2碳纖維復合材料在飛機上應用的相關要求 2.1碳纖維復合材料的抗沖擊性能要求 碳纖維復合材料在飛機結構中應用的重要因素是防止所用的材料的因為強度問題而遭到損壞。 CAI@6.7Jhmn通常用作評估碳纖維復合材料沖擊強度的技術指標。 材料必須考慮到中等材料的損傷容限性能以及薄皮和薄膜夾層結構的抗損傷性能應使用具有不同機械性能的碳纖維復合材料對于飛機的不同部分。 2.2C/C復合材料的應用 C/C復合材料已成為21世紀不可或缺的戰略材料,近年來在航空航天等領域受到越來越多的關注。 在由于起動加熱器的影響而飛機的高速飛行期間,飛機的前錐體,固定噴氣發動機噴嘴等必須應對約3000℃的溫度。 復合材料C/C已成為候選材料作為硬件元件。 例如,C/C復合材料用于美國MK和其他火箭類型的頭錐。 成功率和準確性。 此外,我們正積極開發歐洲等發達國家的高溫,擴大C/C復合材料的范圍。 C/C復合火箭發動機噴嘴的重量減輕了20%至30%,從而提高復合材料組合物的效率。 復合材料的整體結構的耐熱設計也顯著降低了飛機的重量。 2.3碳纖維復合材料 首先是復合纖維的類型。 它自身的重量非常低,常用于制造火箭,以滿足高速材料的耐高溫要求。 碳纖維火箭可將驅動力轉換為動力而不會產生過多噪音。 為滿足這一需求,碳纖維復合材料已達到高溫成型技術的目標:設計和制造的設備具有較低的應用成本,并且總體積也顯著降低。 3結束語 碳纖維是一種碳材料,與其他高性能纖維材料相比,具有優異的機械性能,最高的比強度和最高的彈性模量,在很高溫度下碳纖維也不會因不耐受高溫而變形影響其特性,由此該材料在航天飛行器中普遍得到了應用。 由于碳纖維復合材料的非常不錯的各種性能,它被普遍應用于飛機制造行業中,但由于碳纖維復合材料技術有限,這種材料不能完全應用于整體的飛機結構。 [2]劉強.碳纖維復合材料在航空航天領域的應用[J].科技與企業,2015(22):221. [3]蘇飛.碳纖維增強復合材料切削加工技術及其應用研究[D].南京:南京理工大學,2015.www.printdiy.cn2021-02-2027為古建"延年"" 經過與研究團隊的一番頭腦風暴,張濤看中了一種力學性能非常優異的新材料--碳纖維。 它的比重不到鋼的四分之一,但抗拉強度卻是鋼的7至9倍,被廣泛應用于航空航天、汽車、建筑等領域。 "碳纖維不僅自重輕,本身還具有一定柔性,幾乎不會影響木結構的荷載。 我們可以把它植入木梁里,既能對存在病害的木梁有一定程度補充,還能讓碳纖維隨著木材一起冷熱收縮。 " "最開始策劃這個課題是2018年。 "回憶起一路走來的點點滴滴,張濤打開了話匣子。 碳纖維布、碳纖維板、碳纖維桿,哪種材料更適合給古建筑"強健筋骨"?新木材和老舊木材具有不同的含水率和力學性能,植入碳纖維會對它們產生什么影響?單是研究這兩個問題,張濤就跑了三年的實驗室,做了上千次實驗。 "我們和北京工業大學、北方工業大學合作,在實驗室里用5∶1縮小尺寸的木梁進行實驗,開槽、植入不同的碳纖維材料,測試木梁加固后的力學性能。 "張濤說,一切都要摸索著來,"大量使用新的木構件通過測試之后,我們還會從古建修繕工地找一些老舊的木材,再次重復實驗,對前面得出的結論進行驗證,最終我們發現碳纖維板是最適合用來加固木梁的材料。 " 古建修繕講究慢工出細活,科研人員愿意潛下心來,為"百歲老人"尋得良方。 最先面臨的問題是,"微創手術"怎么"開刀"。 "在實驗室的操作臺上給木材開槽很容易,但是在基地的古建筑模型里,我們就得蹬著梯子、舉著鋸,給木梁做原位開槽。 " 為此,團隊研發了一套特別的"手術刀"--兩側有導軌可以卡在木梁上,保證推動鋸盤時運行的速度、鋸盤的轉速、鋸盤切入木梁的深度等數據恒定。 "每個數據我們都要反復調試,找到最合適的值,保證開出的槽是完美的。 " 這僅僅完成了第一步。 為了把碳纖維板穩穩當當地植入只有6至8毫米的"刀口"里,研究團隊又做了上百次實驗。 "我們下了很大功夫,才讓固定碳纖維板的膠瞬間填滿四五米長的槽。 "張濤回憶,當時正是夏天最熱的時候,他和團隊成員一遍遍地爬上爬下,不斷嘗試各種注膠方法,研發了專用注膠工具,調配出最佳的膠體配比。 "在古建屋面本身的基礎重量上,我們又將總重近10噸的沙袋一袋袋運到屋頂上,測試極端條件下它的最大承重量。 "張濤自信地說,測試結果既令人驚喜又在意料之中,"它的承載力遠高于木結構。 " 隱蔽"健骨" 這項"古建筑大木構件碳纖維板隱蔽式修繕加固"研究,目前在北京已落地應用。 今年,經過一年多改陳升級、煥新重張的首都博物館中,就有一件"老文物"用上了這項新技術。 今年春節假期,首博再次傳出久違的京腔,數以萬計的觀眾走進老北京民俗展廳,品淳厚民俗,聽梨園京韻。 細心的觀眾發現,不僅展廳全面升級,仿古戲樓的體驗環境也提升了--張濤和團隊的"微創手術"就應用在這兒。 作為兄弟單位,我們也給首博做過大型木結構建筑的結構安全檢測評估。 "張濤回憶,由于復原戲樓時使用的木材含水率偏高,經過多年使用,戲樓局部木結構出現了輕微的開裂現象,當時,團隊給首博出具了一份報告,"我們建議,戲樓二層平臺每平方米載荷不要超過200公斤。 之后,博物館在使用過程中,通過采取限流等措施來保護建筑和觀眾的安全。 "首博的領導非常注重科學文保理念,特意找到我們尋求合作。 "張濤說,首博給研究團隊開出的條件很簡單:不大量拆卸木構件,在最小擾動的前提下,提升仿古戲樓看臺的承載力,以便重新開館時能夠多上一些展柜和展品,接待更多的觀眾。 "這正好是一次檢驗研究成果的實踐機會。 "張濤的語氣中透著興奮。 "我們給主梁植入了碳纖維板,開裂的柱子用碳纖維布加固。 經安全測試,戲樓的承載力得到大幅提升。 現在,看臺可以容納更多觀眾,將來再上一些大的展柜也沒問題。 "張濤特意補充說明,整個碳纖維"微創"加固工程的經費還不及替換一根梁架結構所需修繕經費的十分之一,卻能達到事半功倍的效果,"目前,我們正在編寫相應的技術導則,爭取在木結構文物建筑的修繕加固工程中逐步推廣。 " 研究項目在首博的成功應用,是張濤和團隊交上的一份滿意答卷。 然而,他們并沒有止步于此。 基地中,古建筑實驗模型里,"術后"的木梁裝上了"心電監護"。 "木梁性能如何,從監測數據上就能一目了然。 "目前,研究團隊也在積極嘗試光學測量及圖像識別等新手段,進一步優化監測方案。 2023年7月,一場特大暴雨,讓北京地區很多文保單位措手不及。 "那一兩個月,我們都在忙著給古建筑排水、搶險。 " 因此,對古建筑滲漏點的快速檢測,成為張濤和團隊下一階段研究的重點。 "我們做了一些實驗,有了初步的研究設想。 "愛動腦的張濤又提出了一個"新潮"的方案--類似醫院發熱門診的紅外熱成像自動識別系統,檢測古建筑的滲漏點也可以用上紅外熱成像儀。www.chinanews.com2024-07-0428碳纖維在制造大型飛機中的應用(8頁)碳纖維在制造大型飛機中的應用.doc,碳纖維在制造大型飛機中的應用去年,我國正式啟動了大型飛機制造計劃,這是一個振奮人心的喜訊,幾十年的夢想就要實現了,人們受到極大鼓舞。 現在,制造大型飛機離不開碳纖維,我國化學纖維工業十一?五發展規劃中已將碳纖維列為鼓勵發展的高新技術纖維首位。 制造大型飛機將促進我國碳纖維工業的快速發展,發展碳纖維也必將為我國的大型飛機制造做出貢獻,并促進我國化纖工業的合理化。 1、大型飛機制造項目再次啟動我國航空事業已有50多年的歷史,其產業規模僅次于美國和俄羅斯。 制造大型飛機是我國40年的夢想,因為這。 制造大型飛機是我國40年的夢想,因為這是衡量一個國家科技水平、工業水平和綜合國力的重要標志之一,我國從第一代領導人開始就有制造大型飛機的愿望。 毛澤東主席曾經說過:我們是一個大國,世界上有的東西,我們不能樣樣都有,但是重要的東西,如飛機和汽車,我們就一定要有。 1970年8月,我國第一個大型飛機項目運十正式啟動,并于1982年9月首飛上天,只比歐洲晚起步2年,遺憾的是以后擱淺了,沒有繼續發展。 2007年2月,國務院常務會議原則上同意大型飛機立項,并批準了在2020年前開始制造大型飛機的計劃。 同年12月,溫總理在西安視察時,再次表達了中國發展大型飛機的決心:國家已經對外宣布了,就是說我們必要做(大型飛機),而且一定要成功!。 大型飛機是指起飛重量超過100噸的運輸類飛機,包括軍用和民用大型運輸機,也包括150座以上的干線飛機。 我國重新啟動大型飛機制造計劃,是基于多年來科學領域的預先研究,綜合國力的不斷增強和機械、電子、冶金、化工、材料、能源、信息及計算機等許多基礎產業和高新技術的發展,也說明我們已經具有了經驗積累、經濟實力和技術基礎。 特別是運十和ARJ21支線客機的制造成功等為我國研制大型飛機奠定了基礎,我們的國產大型飛機將一定如期飛上藍天。 2、碳纖維在航空航天領域的應用碳纖維主要是由碳元素組成的一種特種纖維,其含碳量隨種類不同而異,一般在90%以上。 它是由有機母體纖維(粘膠、瀝青、聚丙烯腈等含碳量較高、在熱處理過程中不熔融的化學纖維)經預氧化、碳化、石墨化等工藝制成。 其主要用途是與樹脂、金屬、陶瓷、水泥等基體復合,做成結構材料。 碳纖維增強樹脂基復合材料(CFRP)為典型代表,其比強度、比模量等性能是現有結構材料中最高的。 碳纖維開始于19世紀60年代,在20世紀50~60年代工業化,是應宇航工業對耐燒蝕和輕質高強材料的迫切需求發展起來的。 目前,有粘膠基、瀝青基和聚丙烯腈(PAN)基三種原料體系的碳纖維,粘膠基和瀝青基碳纖維用途較單一,產量有限,PAN基碳纖維由于生產工藝較簡單,產品力學和高溫性能優異,而且兼有良好的結構和功能特性,發展較快,已成為高性能碳纖維發展和應用最主要和占絕對優勢的品種,是當前碳纖維的主流,其產量占90%左右。 碳纖維主要用于高性能結構及功能復合材料,在航空、航天、兵器、船舶及核工業等國防領域具有不可替代的作用,同時廣泛用于體育休閑用品和產業領域,是世界各國高度重視的戰略性基礎材料。 目前,主要產品是包括以美國為代表的大絲束碳纖維(48K~480K)和以日本為代表的小絲束碳纖維(1K~24K)兩大類。 日本不僅是碳纖維的主要生產國,而且是世界各國高質量PAN基碳纖維的供給國,壟斷了小絲束碳纖維(標準產品為12K/24K)的生產,左右著世界的碳纖維市場。 東麗公司生產的小絲束碳纖維其產量和質量居世界前列,代表了當今碳纖維的世界水平。 由于供不應求,一些生產廠家正在擴大生產能力,預計2008年世界碳纖維的生產能力將達到4.86萬噸/年。 從2005年開始,世界對碳纖維的應用表現出極大興趣,特別是大型民用客機開始大規模使用碳纖維復合材料,市場供求緊俏,價格上揚,2006年更是有價無市。 第一波士頓信貸銀行(CSFB)人士指出,未來幾年,世界碳纖維需求將以年均兩位數快速增長,市場供應短缺至少將延續到2009年,甚至有可能會延長到2012年。 碳纖維以其優異的性能已經廣泛應用于飛機制造業,最突出的主要性能是強度大、模量高、比重小、質量輕。 碳纖維的這種特性決定了它可以應用于航空航天、體育休閑、交通運輸、醫療衛生、土木建筑等諸多領域。 在航空航天領域,利用碳纖維的耐高溫、比強度高和比模量高等力學特性作為航空、航天、飛機、飛船等的結構材料使用。 如飛機的一次構造材料:主翼、尾翼和機體等;二次構造材料:副翼、方向盤、升降舵、內裝材料、地板材、剎車片及直升機的葉片等。文檔投稿賺錢網2020-07-0329那些在航空航天領域的“服役”的碳纖維,不是金屬,勝似金屬那些在航空航天領域的“服役”的碳纖維,不是金屬,勝似金屬 碳纖維樹脂基復合材料以其典型的輕量化特征,卓越的比強度、比模量,獨特的耐燒蝕性和隱蔽性、材料性能的可設計性、設計靈活性和易加工性等,受到世界各國的青睞。 采用碳纖維復合材料能夠實現武器系統的輕量化,從而提高快速反應能力,并在高威力、大射程、精確打擊等方面起到巨大的作用。 目前采用復合材料制造的零部件已經成為航空、航天、兵器、船舶等國防產品結構的主要組成部分。 尤其在以航空為主的國防工業已經得到普遍的應用。 1.在軍事領域應用 復合材料在飛機結構中的用量多少,是飛機先進性的重要標志。 為了滿足新一代戰斗機高機動性、超音速巡航及隱身的要求,進入20世紀90年代后,美國的戰機無一例外的大量采用了碳纖維復合材料結構,占飛機總材料的20%以上,有的甚至高達35%,結構減重效果高達30%。 碳纖維復合材料的應用部件幾乎遍布飛機的基體,包括垂直尾翼、水平尾翼、機身蒙皮以及機翼的壁板和蒙皮等。 數據顯示,采用碳纖維復合材料結構的前機身段比金屬材質結構減輕質量31.5%,零件數量減少61.5%,緊固件減少61.3%。 國外一些輕型飛機和無人機已經實現結構的復合材料化。 碳纖維復合材料不僅是質輕高強的結構材料,還具有隱身的重要功能,如CF/PEEK或者cf/pps具有幾號的寬峰吸收性能,能有效地吸收雷達波。 美國的p-22超音速飛機、幻影III戰斗機、B-2隱形轟炸機等機身材質均采用碳纖維復合材料來作為雷達波的吸收件。 2.在民用飛機上的應用 材料的選擇將直接影響到飛機的購買費用(原材料費用和加工成本)、燃油費用(飛機重量)和維護費用(檢查和維修),所以在民用飛機的設計當中,對材料的選擇是十分關鍵的。 下圖中可以看出,民用飛機的選材會直接影響民用飛機的運營費用。 事實證明,碳纖維樹脂基復合材料制造飛機部件比傳統航空材料通常減重20%-30%,使用和維護成本比金屬材料降低15%-25%。 除了費用外,安全因素也是民用飛機設計選材時必須考慮的重要因素。 任何一種新材料在民用飛機上的應用都是漫長的(常為5-10年)和昂貴的(為常用材料的1-5倍)。 但是,航空安全對材料性能的苛刻又促進碳纖維復合材料的發展,迫使工業界采取最先進的制造技術來提高材料的性能和降低成本。 目前民用飛機中碳纖維復合材料的使用率在不斷的增加。 3.在航空發動機上的應用 隨著航空發動機性能不斷提高,尤其是質量不斷減輕,在依靠整體葉盤、整體葉環、空心葉片和對轉渦輪等新穎結構的同時,還將越來越多的依賴與高比強度、低密度、高剛度和耐高溫能力強的碳纖維復合材料。 經過多年的實驗和經驗的積累,航空發動機上越來越多的部件采用碳纖維復合材料制作,并且各國都紛紛朝著這個方向努力。 采用復合材料可以減輕風扇及發動機質量,提高比剛度、疲勞性能、損傷和缺陷容限等,航空發動機采用先進復合材料是同時實現更高涵道比和減重的唯一途徑,這也為擴大復合材料在發動機上的使用提供了最大的機遇。 與金屬鈦合金葉片相比較,復合材料葉片具有以下一些明顯優勢:復合材料葉片數量比鈦合金葉片數量減少50%,減輕質量66%;高效率、低噪聲;較低燃油消耗率;在抗振特別是抗顫振方面,優于鈦合金葉片;抗鳥撞能力得到了適航當局的認可。 4.在衛星結構上的應用 高強高模碳纖維具有優異的高比強度、高比模量,尤其是高比模量特性可顯著提高結構的自然頻率和穩定性,避免發射過程中產生過大的動態響應載荷,進而保證衛星控制系統的正常運行。 此外,在太空極端環境中如極為顯著的晝夜溫度變化會導致材料發生翹曲、膨脹或收縮等,高強高模碳纖維復合材料在面對真空、高低溫交變、紫外輻照、電子輻照、原子氧等復雜條件具有優異的空間環境穩定性,使其成為航天應用關鍵材料又一主要因素。 碳纖維樹脂基復合材料在衛星結構中應用部位一般有四類。 (1)衛星本體結構,包括衛星外殼、中心承力筒、各種儀器安裝結構板; (2)太陽能
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