飞机作为常用的交通工具,传统制造飞机的材料是钢材、铝合金和钛合金,随着碳纤维行业的发展,碳纤维复合材料将成为飞机制造的主要材料。
我们先来看看钢、钛合金、铝合金这三种材料。钢合金的强度非常大, -些对尺寸和强度要求都非常高的部件可以用它来制作,缺点是重太大,密度超过7.8g/cm3 ,现在提倡的是轻量、轻型,这点不符合要求。铝合金的重量很轻,密度只有2.8g/cm3 ,能减轻不少重量,但是它的强度很低,耐高温能力也不行,所以无法在飞机上大量使用。至于钛合金。它的性能确实不错,但是价格实在太昂贵,碳纤维机架供应,加工也比较麻烦。
如果将碳纤维使用在飞机上,不仅仅是起到减轻重这-一个作用 ,它在结构力学、化学性能等方面都有一般材料无法具 备的优势。它的强度很高,量很轻,化学性能稳定,能承受高温和低温,材料的稳定性特别好,不会随着环境的变化而变化。
在战斗机和直升机中,碳纤维复合材料可应用于战机主结构、次结构和战机特殊部件,其中战机的机身、龔、平尾翼垂娓应用到碳纤维材
料起到了明显的减重效果。并且大大提高了、耐腐蚀等性能,有数据显示,用碳纤维复合材料制作的前机身段,能够比金属构件减轻质量31.5% ,同时又能够满足使用强度所需。
在实际应用中,美国策第四代战斗机E-22采用了约24%的碳纤维复合材料,从而是该战机具有超,不过在F-22首飞前,时间- -推再推,其中一个很重要的原因就是超重,所以 ,为了解决这个难题,决定增加碳纤维的使用面,使得大幅降低机体重量,并且使该战机具有超高音速巡航、超视距作战、高机动性和隐身等特性。
是目前电子科技用品方面发展迅速的产品,浦江碳纤维机架,目前在、航拍、植保、测绘等领域都有着非常广泛的应用。行业初期,碳纤维机架厂,制作壳一般采用塑料或者玻璃钢材料,但是这两种材质的弊端明显,随着更轻、强度更高的碳纤维复合材料在壳行业使用普及,这种材料已经成为了行业无法替代的材料。
想要进一步提升研发,必须提升产品本身的续航能力和负载能力,目前电池技术和电机技术虽然都在研发,但是突破难度较大。想要提升产品品质,从壳体材料和设计上入手是一大切入点。外壳材料的要求两点,一是材料的力学性能好结构刚度大;二是需要有极低的重量来保证的起飞承载。
行业制作初期,外壳材料的选择多为铝合金、钛合金等轻质金属材料,但是这类材料的重量还是无法满足减重的要求,同时比强度、比刚度差,对于遥控信号的接收有所影响。部分处于减重的目前会使用工程塑料,但这种材料刚度小、易老化、耐温性能差制作出的品质太差,易损坏,使用寿命短。
碳纤维复合材料的性能能够同时满足壳的材料要求,碳纤维复合材料密度低,制品相对于其他种类材质要轻很多,材料本身力学性能强度高于金属。另外碳纤维与环氧树脂复合后,化学性能稳定,耐腐蚀、耐高低温、耐磨损、抗震效果等都比较。
碳纤维复合材料可塑性强,来样加工碳纤维机架,完够满足壳的造型设计,另外在架和机翼等复杂结构上,众多参加也选择使用碳纤维。复合材料一体成型的工艺能够让产品结构更简单,零部件使用减少,设计优化出的整体结构。另外产品的使用寿命是衡量产品品质的一个关键因素,相对于金属材料和塑料碳纤维复合材料的耐疲劳性能优势明显,能够有效的提升产品的安全性,避免突发事故。
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