碳纤维比重小、耐高温、耐腐蚀
碳纤维的出现是材料上的一次革命。碳纤维是目前世界的高性能材料,具有高强度、高模量、耐高温、抗疲劳、导电、质轻、易加工等多种优异性能,正逐步征服和取代传统材料。现已广泛应用于航天、航空和军事领域。***均把发展高性能碳纤维产业放在***重要的位置。碳纤维除了在军事领域上的重要应用外,在民品的发展上有着更加广阔的空间,并已经开始深入到国计民生的各个领域。在机械电子、建筑材料、文体、化工、医疗等各个领域碳纤维有着***的应用优势。复合导线芯
碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维,是由含碳量较高、在热处理过程中不熔融的人造化学纤维经热稳定氧化处理、碳化处理及石墨化等工艺制成的。其含碳量随种类不同而异,一般在***。碳纤维具有一般碳素材料的特性,如耐高温、耐磨擦、导电、导热及耐腐蚀等,但与一般碳素材料不同的是,其外形有***的各向异性、柔软、可加工性好,沿纤维轴方向表现出很高的强度,且碳纤维比重小。
碳纤维复合材料航空航天应用(飞机)
碳纤维复合材料是生产武器装备的重要材料,起减重,提高抗疲劳、耐腐蚀等性能。用于飞行器上各个部件,包括:机身蒙皮、机翼、整流罩、减速板、油箱壳体、方向舵等。采用碳纤维复合材料结构的机身,比金属减轻质量31.5%,减少零件61.5%,减少紧固件61.3%。有效降低结构重量系数第四代战机的结构重量系数已达到27~28%。碳纤维复合材料作为主体材料在F-22用量比例为35%左右。 A380飞机25%部件由复合材料制造,其中22%为碳纤维复合材料(CFRP)。燃油的经济性要低13%左右,使每位乘客每百公里耗油少于三升。目前应用较多的小丝束碳纤维强度达:5.5GPa 多为:T300、T700、T800H高强度碳纤维。
碳纤维航空航天应用(火箭、导弹)
碳纤维复合材料在导弹、运载火箭和卫星飞行器上结构、功能一体化的作用,其应用水平和规模关系到武器装备的提升。主要应用于导弹弹头、弹体和发动机壳体、结构件件上。其中碳纤维与酚醛树脂复合在弹头、发动机喷管等耐烧蚀部件作为重要防热材料。例如:美国侏儒、民兵、三叉戟等战略导弹壳体上成熟应用。发动机壳体采用碳纤维复合材料的有美国三叉戟-2 导弹、战斧式巡航导弹、大力神一4 火箭、法国的阿里安一2 火箭、日本的M-5火箭等。使用的IM-7 碳纤维抗拉强度为5.3GPa ,东丽T-800 纤维抗拉强度:5.65Gpa、杨氏模量300GPa。碳纤维/酚醛复合材料在耐高温性能方面已成功应用,如:阿里安娜V Flight164上。碳纤维复合材料的发展关系到航天整体技术的发展。