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碳纤维板在军工领域大放异彩

文章出处:致天复合材料发布时间:2019-05-13 23:07 浏览人次:

在当今世界贸易高速发展和交流的时代,碳纤维复合材料仍然是世界各国的限制交易的高科技材料。原因就是碳纤维板材是火箭、卫星、航空母舰、导弹、战斗机(第四代战斗机、第五代战斗机)、舰船、民用飞机等先进武器装备或者是民用领域不可缺少的战略基础材料。碳纤维板在战略导弹导弹和发动机壳体中的应用,可以大大减轻导弹的重量,提高导弹的射程和突击能力。例如,20世纪80年代在美国开发的洲际导弹的三级壳体全部由碳纤维和环氧树脂复合材料制成的碳纤维板壳体。

 

碳纤维板材材料在新一代战斗机中也得到了广泛的应用。例如,美国第四代歼击机F22采用约24%的碳纤维复合材料,使其具有超音速巡航、超视距作战、高机动性和隐身等特点。目前服役最先进的战斗机:第五代战斗机。美国F-22F-35,我国的-20俄罗斯-57战斗机,中国FC-31等战机,其优异的超音速巡航能力、超机动能力、坚固的机体都不离开碳纤维板存在。

波音公司为高速宽体客机推出了新一代声波巡洋舰。大约60%的结构部件将由增强碳纤维塑料复合材料制成,包括机翼。我国研制的碳纤维复合材料制动预制构件性能已达到国际水平。采用这种预制技术制造的国产碳刹车盘已批量装备在国防重点机型军用飞机上,并用于B757民用航空飞机上。这些光盘在其他车型中的使用也在实验评估中,并将扩展到坦克、高速列车、高档轿车、赛车等。


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碳纤维板比铝轻,但强度相似。碳纤维在舰船上也有重要的应用价值。它们可以减轻舰艇结构的重量,增加舰艇的有效载荷,从而提高作战物资的运输能力。碳纤维板不存在腐蚀和生锈的问题。由于使用碳纤维复合材料可以大大减轻结构的重量,它可以显著提高燃油效率。由碳纤维板和塑料制成的飞机、卫星、火箭等航天飞行器,由于质量小,噪音低,能耗低,可以节省大量的燃料。据报道,每减少1公斤航天器的质量,就可以使运载火箭减少500公斤。


碳纤维复合材料也是现代交通工具实现“轻量化”的理想材料,如大型民用飞机、汽车、高速列车等。在航空应用中对碳纤维的需求越来越大。大约50%的碳纤维用于新一代大型民用客机,空客A380和波音787。波音777飞机采用碳纤维作为结构材料,包括水平和垂直的横向翼片和横梁,被称为重要的结构材料,其质量要求非常严格。波音787的机身也使用碳纤维,这使得飞机飞行更快,耗油更少,并增加机舱湿度,使乘客更舒适。空客在其飞机上也使用了大量的碳纤维,而碳纤维将广泛应用于新型客机A380。与同类飞机相比,这使机身结构重量减轻了20%,节省了20%的燃油,从而大大降低了运营成本,减少了二氧化碳排放。


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