碳纤维复合材料在航空航天领域的发展前景

  碳纤维复合材料(Advanced Composite Materials,ACM)在航空航天领域应用的时间较短,仅仅有20多年的历史,但是其仍然显示出了比传统的钢、铝合金结构材料更加优越的综合性能,其不仅具有较为良好的耐疲劳性能、耐高温性能,而且比强度比模量较高等特点,而且可设计性强等独特优点。因此,可以从国内外发展形势、制备工艺、材料等角度,全面而又系统地对碳纤维复合材料在我国航空航天领域的研发及应用进行研究,以促进我国航空航天用碳纤维复合材料技术的发展。

  一些材料的强度性能以及刚度性能相当于或者超过铝合金的复合材料,而且专门用于加工次承力结构以及主承力结构就是碳纤维复合材料。通常情况下复合材料都是由有机高分子、无机非金属、金属等若干种材料,采用某些复合工艺形成的各种新兴材料。碳纤维复合材料不仅可以保留其原有组成材料的特点,对各种组成的材料优良性能进行各种性能的综合,而且还可以赋予新兴复合材料无法比拟的优越性,令各种材料的优良性能可以更好地关联与补充。

  对更加智能化碳纤维复合材料的结构进行研究,不仅可以创造出巨大的社会效益,而且还可以创造出巨大的经济效益。将智能型的碳纤维复合材料应用在航空航天器的外表,不仅可以在航空器的表面增设各种传感器设备等,对周围的环境进行智能.全面、实时的检测,而且还可以为雷达.电子战以及通讯系统提供更加瞬时的模态,保障航空器可以更加稳定、安全地飞行。

  在航空航天领域应用碳纤维复合材料的一大限制问题就是其成本较高。因此,为了解决这一难题,首先可以从碳纤维复合材料制造工艺入手,采用更加科学的制造工艺、更加碳纤维的自动化技术、质量控制技术等,对碳纤维复合材料的形状、尺寸结构进行加工与制造,提高碳纤维复合材料的成品率,提高其生产效率,以此来降低碳纤维复合材料成本较高的问题。

  综上所述,航空航天领域对碳纤维复合材料的需求量是十分巨大的,其对我国的航空航天领域目前航空航天中所面临的各种问题,使我国的航天航空技术更上一层楼。因此,我国需要加大对碳纤维复合材料的研究力度与研究进程,尽量缩短我国在碳纤维复合材料方面与世界碳纤维水平之间的差距。