的發(fā)展和應(yīng)用已經(jīng)成為性的熱點(diǎn)，自問世以來，減輕重量就成為了科研工作同專注的焦點(diǎn)，在保證剛度的情況下，將整機(jī)的重量減下來，就能夠減少能源消耗，提升續(xù)航里程。碳纖維復(fù)合材料因其優(yōu)異的綜合性能而被應(yīng)用到上。

我們先來舉一個(gè)具體的事例，國諾斯羅普、格羅門公司為美國研制的"鷹”高空長航時(shí)偵察機(jī)，除機(jī)身主結(jié)構(gòu)采用鋁合金外，它

構(gòu)件采用的復(fù)合材料，占結(jié)構(gòu)總量的65% ，而應(yīng)用碳纖維復(fù)合材料的原因就是減重。一般應(yīng)用于結(jié)構(gòu)中能夠減重 25%- 30%。相比于其它復(fù)合材料在滿足所需強(qiáng)度與剛度的前提下，碳纖維復(fù)合材料擁有更高的比強(qiáng)度和比剛度也能夠大大減輕的機(jī)身重量，對于的輕量化具有重大的意義。采用大面積一體成型工藝主要是配合高度翼身融合的飛翼式總體氣動(dòng)外形，來樣加工碳纖維機(jī)架，碳纖維復(fù)合材料具有紡織的纖維的柔軟性，可塑性好，能夠采用模壓工藝進(jìn)行一體化整體成型。 碳纖維是一種非金屬材料，具有優(yōu)異的耐腐蝕能力和耐熱性能，于自然界中介質(zhì)腐蝕呈惰性，可滿足各種環(huán)境條件下長期儲(chǔ)存壽命的要求，

碳纖維性能優(yōu)勢

碳纖維材料質(zhì)輕而高強(qiáng)，和金屬材料相比，鋁合金算是這一種常用的減重材料， 其密度約為2.7g/cm3 ，而碳纖維復(fù)合材料的密度僅有

1.7g/cm3 ，而強(qiáng)度比鋼還要。同時(shí)，碳纖維具備紡織纖維的柔軟性，能夠采用一體成型工藝，減少零配件的使用，簡化結(jié)構(gòu)，減輕重量。

大多數(shù)金屬材料的疲勞極限是其抗拉強(qiáng)度的30%- 50% ，而碳纖維復(fù)合材料的疲勞極限能夠達(dá)到抗拉強(qiáng)度的70%-80% ，并且其抗拉強(qiáng)度要優(yōu)于多數(shù)結(jié)構(gòu)材料。和金屬材料不同的是，碳纖維是-種非金屬材料，電化學(xué)活性較低，耐腐蝕、防生銹，可以長時(shí)間使用。碳纖維的高強(qiáng)度可以抵抗飛行過程中受到的強(qiáng)度阻力，保證了安全性。同時(shí)碳纖維還具有吸能抗振、耐高溫、抗老化、熱膨脹系數(shù)小等一系列優(yōu)點(diǎn)。

近些年來，航空業(yè)界熱門的話題莫過于美國波音飛機(jī)公司的B-787型商用飛機(jī)，波音公司把這款飛機(jī)命名為“夢想”，碳纖維機(jī)架廠家，其背后包含兩層意思，其一是要挽回B-767與空客A-330競爭中的失利，隨著世界民航市場份額不斷流向空客，波音公司寄希望推出一款新的機(jī)型來實(shí)現(xiàn)重振昔日雄風(fēng)的夢想；其二是該機(jī)性地采用了許多設(shè)計(jì)新概念和新技術(shù)，其中引人注目的是飛機(jī)結(jié)構(gòu)采用了50%的碳纖維復(fù)合材料制造，這是的。應(yīng)用碳纖維復(fù)合材料后，不但能夠比它的上一代機(jī)型降低20%的油耗，而且具有更舒適的客艙環(huán)境。

之所以使用碳纖維復(fù)合材料，是因?yàn)樗鄬τ谝呀?jīng)使用長達(dá)半個(gè)世界的鋁合金材料更具有輕質(zhì)高強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，用碳纖維復(fù)合材料制造飛機(jī)結(jié)構(gòu)，來料加工碳纖維機(jī)架，同鋁合金相比，減重效果可達(dá)20%–40%，在節(jié)能減排上體現(xiàn)出巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。要知道，飛機(jī)結(jié)構(gòu)每減重11b，產(chǎn)生的燃油節(jié)能效益，都要用“百萬美元”來計(jì)算。

也正是因?yàn)橛昧颂祭w維復(fù)合材料，使制造工藝在有改進(jìn)，B-787在總裝時(shí)不再像以前那么復(fù)雜，比如B-787采用了復(fù)合材料整體機(jī)身，就代替了原來需要的1500張鋁板和幾萬個(gè)緊固件。盡管碳纖維復(fù)合材料目前要比鋁合金貴得多，但這一不足已經(jīng)通過改進(jìn)制造工藝和降低制造成本而得到了彌補(bǔ)。

些外，B-787飛機(jī)許多設(shè)計(jì)上的新概念，比如客艙更寬敞、更舒適，窗口開得更大，廣州碳纖維機(jī)架，視野更好，起飛降落噪聲更低，采用智能監(jiān)控，飛行更安全等，前提都是因?yàn)槭褂昧颂祭w維復(fù)合材料。

半個(gè)世紀(jì)以來，隨著復(fù)合材料的優(yōu)點(diǎn)被越來越多的人認(rèn)識和接受，以及使用經(jīng)驗(yàn)的不斷積累，預(yù)言，今后20–30年碳纖維復(fù)合材料將迎來發(fā)展新時(shí)期，它的大規(guī)模采用將帶來航空制造產(chǎn)業(yè)鏈革命的變革。

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