碳纤维复合材料在外壳的制作.上有很大的好处:
1、比强度和比刚度大碳纤维复合材料高比强度和高比刚度的特性能够大大减轻的机身质量,降低的载荷成本,对机构的轻质化、小型化和化意义大,以确保拥有更长的飞6行距离和飞行时间。
2、可整体一体化成型往往需要具有高度翼身融合的飞K翼式总体气动外形,需要在结构上采用大面积整体一体化成型技术。而
碳纤维复合材料在模拟和计算后,不仅可以通过成型工艺进行大面积一体化整体成型,而且还可以引入自动化流水生产工艺,仙游碳纤维机架,提
高了效率,大大降低生产制造成本,非常适合大规模制造的机身结构。
3、耐腐蚀和耐热性好碳纤维复合材料还具有优异的耐腐蚀和耐热性能,能够耐受自然界中的水和多种介质的腐蚀以及热膨胀的影响,可满足各种环境条件下长储存寿命的特殊要求,降低使用维护的寿命周期成本。
4、可植入芯片或合金导体碳纤维复合材料还可以植入芯片或合金导体,形成具有智能的结构体,可在恶劣环境下长期使用,且不会破坏植入的设备性能,能够可靠的执行特殊任务。
基于以上几点,使用碳纤维外壳的拥有很大的优势,所以使用碳纤维复合材料制作外壳是好的选择。
”轻质化、长寿命、舸靠能、高隐身、高突防、低成本”是新一代的发展目标,而碳纤维复合材料,凭借着自身轻质、高强、
可设计、、耐高温等优点,逐渐使用于上,成为的结构的基本材料。
纵观国内外,结构使用碳纤维复合材料大致可分为三个阶段:第-阶段,用于受力较小或非承力件,如舱门、口盖、整流罩以及襟副冀、方向舵等;第二阶段,用于垂尾、平尾等尾翼-级的次承力部件;第三阶段,用于机冀、机身等主承力结构。碳纤维复合材料的密度为1.7g/cm^3 ,强度1500MPa ,而传统的制造材料钢、铝,碳纤维机架工厂,它们的密度分别为2.7g/cm^3、7.85g/cm^3 ,强度分别为600MPa、265MPa.
碳纤维复合材料使用于结构上已经历了半个世纪,并取得了巨大的成功,获得了宝贵的经验。但是从发展角度看,想要扩 大使用,还需解决-些列问题:
1、减重效率有待进一步提高。造成这个问题主要有三方面原因:设计合理性、材料稳定协调性以及检侧可靠性。
2、降低成本势在必行。碳纤维复合材料结构成本主要来源于制造工艺、验证分析试验和增强纤维材料等三大方面。
3、加快造自动化程度与材料化需深化研究。尽管自动铺放技术近几年发展迅速,但是对碳纤维复合材料结构制造工艺,无论是单个构件制造过程还是不同类的结构件,其自动化普适性均有待根本改进,以进一步提高生产效率与质量。
在航空航天领域的碳纤维复合材料制品应用是什么样的呢?
在航空航天领域传统的采用多采用金属材料,因为高强度、耐高温、高比模量等特征非常好的保证了我们在航空航天领域的研发和科技的推动。那在航空航天领域中研究发现,如果能够减重1千克,大约能够节省下1万美元的燃料,那在材料使用上面的科研就是我们研发的方向,还能非常好的提升火箭、飞船的负荷质量,所以对于航空航天材料的重量和质量是非常值得去关注的点。
在航空航天领域还有一个非常重要的点就是耐高温性能,碳纤维复合材料是通过碳纤维束和树脂进行预浸到固化形成碳纤维预浸料,来料加工碳纤维机架,那在这个过程中,为了更好的保证碳纤维复合材料耐高温的性能,就可以进行树脂添加物,使得成型后的碳纤维制品具备非常好的耐高温性能。
在整个航空航天材料的选择上面就需要有重量轻、强度高、耐高温、变形小的特点,这一系列的特征都指向了碳纤维复合材料,当然钛合金也可以,但是钛合金的资源太少,这也是为什么国家大力扶持碳纤维企业的原因,在国外技术不共享的情况,国内大力推进碳纤维复合材料研发的重要原因。
那碳纤维在航空航天领域的应用中,大尺寸的碳纤维还没有生产的先例,来样加工碳纤维机架,现在主要是进行一些小零部件的生产,然后进行机加工组装,常见的有飞机尾翼,利用蒙皮进行长桁组成,通过模具使得碳纤维制品进行组合在一起,然后再进行热压罐成型。
除了飞机尾翼,还有非常平尾、垂尾等。那在航空航天领域,我们被广泛运用的有整流罩、前缘、舱门以及内部的材料选用,很好的保证了航空飞船的性能表现,在一定程度上减少了整体的重量,那在航天飞船的桶身应用,采用多段桶身的生产后,然后进行组成,从而生产出碳纤维复合材料的航空壁体,在这个过程中特别重要的地方就是衔接处。
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