那碳纤维复合材料拥有的轻量化特点以及的力学性能使得在行业应用很不错,那本文就来给大家详细说说。
一.耐腐蚀性能优碳纤维复合材料因为产品的特殊性,产品性能化学结构稳定,能够很好的在弱碱性以及弱酸性环境里面不会像金属材料一样生锈腐蚀,碳纤维零部件材料稳定性好,对于维护成本也比较低,大大的节省了使用寿命。
二.可设计性强 制作的碳纤维复合材料主要是用树脂做基体的,碳纤维起到增强作用。这类材料的制作一般是在模具中一体成型制成,在适应的气动外形等结构设计上有着得天独厚的优势。产品设计开模之后可进入流水化生产,适合大批量制作。
三.抗压能力强安全性好、抗冲击好、可设计性高。碳纤维的高强度可抵抗飞行时受到的强大阻力,不小心操作失误,撞击到其它物品也不用担心损坏。
四.可加工性能好碳纤维制品能够扩展添加金属件,另外能够植入或镶嵌芯片,形成整体智能设备。材料本身的抗震性能好,一般电机振动和起落不会对材料性能产生影响。
五.力学性能优碳纤维相比较传统的零部件材料,来料加工碳纤维起落架,的就是碳纤维产品的减重性能,重量只有钢材性能的四分之一,并且优于其他材料的性能优势,那碳纤维复合材料的强度是钢材性能的四五倍,所以能够替代钢材的主要原因。
快递在具体的实际应用中还存在着许多问题,比如安全问题,在设计方面这就是个难题,洛桑联邦理工学院推出了一款新型,一次飞行距离可达2千米,专门用来投送不超过500克的包裹。这款能自动避让障碍物,能飞到不平整甚至陡峭的目的地。它是它自带保护笼,保护笼由碳纤维材料构成,在飞行过程中整个和包裹都处于保护笼中,如果途中遇到任何意外,保护笼都可以起到很好的防护作用;它还能保护收件人不被旋转中的螺旋桨伤到,因为整个螺旋桨结构都处于保护笼内部,而内置的电路会确保只有螺旋桨停止转动后,保护笼才会收起。保护笼的结构参考折纸概念设计,可以一步折叠、快速收起。收起后的体积将缩小92%,可以轻易放入普通背包中。
上述的虽然在安全上有所保障,但是荷载过小,远远不能满足绝大多数的快递运送需求。可运送10公斤以内货物,飞行高度达到300米—500米之间是国内快递对的基本要求。
除了安全问题和荷载能力,还有一个续航能力的问题。目前用于物流的分为油、电两种,碳纤维起落架价钱,使用较多的还是电力。首先,电力价格相对较便宜,售价在几千至上万元不等。燃油的价格则在几万甚至十几万元之间。同时,燃油体型较大、不太灵活,在物流领域中较少使用。从目前正在推广应用的电力来看,平均充电一次后,10分钟可以飞行10公里左右。也就是说,考虑到回程,电力的运送范围在5公里以内。如果作为使用高频率的快递,这种续航能力是远远不够的,不能只送2-3个包裹后,就要充电才能继续使用。
碳纤维及其复合材料广泛应用于航空航天等领域。其中,树脂基碳纤维复合材料可用于制造飞机、、火箭等*行器的部件
重量轻而且强度优良。新-代民用客机如波音787,其结构中复合材料的占比超过了50% ,机翼蒙皮等部位大
采用碳纤维复合材料。碳纤维复合材料的使用不仅降低了飞机的重量,还增加了使用寿命。因此,在小型领域,碳纤
维复合材料也得到了广泛的应用。
一、为什么小型要采用碳纤维复合材料:小型重量轻(起飞重量一般不超过7kg) ,载荷较小,飞行高度低(不高于500m) ,速度慢(0- 300km/h) ,续航时间通常较短动力系统较弱等。但由于起降场地小,飞行作业环境复杂则又要求飞机具有一定抗毁伤能力。目前,主流的微小型*行器包括固定翼飞机和多旋翼飞机,以及小型旋翼直升机。传统的微小型通常采用轻木结构框架表面加以热缩蒙皮,或者是采用EPP等材质发泡成型;对多旋翼而言,机体通常采用铝合金型材,或者塑料。这些材料虽然重量轻,但是强度刚度不够,在外力的冲击下,轻而易举的就受到损伤,来样加工碳纤维起落架,于是碳纤维增强树脂等材料便成为了更好的选择。
二、碳纤维复合材料在小型上的应用优势
碳纤维一般不单独作为材料使用 ,常被加工成织物、毡、席、带、纸等,或者作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷等材料中,作为碳纤维增强复合材料。对于小型*行器,大面积应用碳纤维材料的部位在机翼机翼既要承受全机的载荷,气动升力和阻力,也要承受拉力,碳纤维起落架,扭力,剪切力等。而小型*行器的重量要求十分苛刻,有限的电池容量、更多的任务载荷等的种种原因,每减轻1g重量,的飞行性能都可能会得到巨大的提升。所以减重便是碳纤维复合材料应用在的结构中的大优势。
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