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碳纖維復合材料在高新技術領域的應用

2014-01-06

      碳纖維復合材料因其獨特、卓越的性能,在航空領越特別是飛機制造業中應用廣泛。統計顯示,目前,碳纖維復合材料在小型商務飛機和直升飛機上的使用量已占70%~80%,在軍用飛機上占30%~40%,在大型客機上占15%~50%。AV—8B 改型“鷂”式飛機是美國軍用飛機中使用復合材料最多的機種,其機翼、前機身都用了石墨環氧大型部件,全機所用碳纖維的重量約占飛機結構總重量的26%,使整機減重9%,有效載荷比AV—8A飛機增加了一倍。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。在法國電信一號通信衛星本體結構中,帶有4 條環形加強筋的中心承力筒是由CFRP 制成的,它通過螺接連接在由CFRP 制成的儀器平臺上。衛星的蒙皮是由T300 CFRP 制成。由于CFRP 的比模量高,在日本JERS-1 地球資源衛星殼體內部的500 mm 的推力筒、儀器支架、8 根支撐桿和分隔環都使用了M40JB CFRP,此外,衛星的外殼、一些儀器的安裝板均采用了碳纖維/環氧蜂窩夾層結構。美國空軍實驗室1997 年在國家導彈防御系
統試驗項目( BMDO CEP) 支持下,成功設計并制造了以CFRP 為加強筋的AGS 整流罩,重量僅37 kg,同類型鋁合金防護罩重97 kg,運用纖維纏繞技術實現了自動化生產,工藝周期縮短88%,比同類型蜂窩夾層結構制造復合材料整流罩減重40%,成本降低20%

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