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，碳纤维支架供应，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，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，现在主要是进行一些小零部件的生产，淮安碳纤维支架，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。

自动铺丝技术是在纤维缠绕和自动铺带技术的基础上发展起来的一种复合材料成型技术，对降低碳纤维复合材料构件制造成本，提高生产效率和构件性能方面具有极大的作用。       

与一般的碳纤维复合材料成型技术相比，自动铺丝技术可以实现每一根丝束的独立夹紧、切断和重送，甚至是每个丝束都能有各自的铺放速度，并根据构件形状自动切纱以适应边界，减小废料率，并通过局部加厚、加筋、开口铺层补强等方式满足多种设计要求，适应大曲率复杂构件的自动化成型，特别适合带窗口的机身段、机翼大梁及带凹凸面的翼面铺放。      

 但是国内在该方面的技术起步很晚，南京航空航天大学在“九五”期间才开始调研该项目，碳纤维支架制造商，后来，哈尔滨工业大学、武汉理工大学、北京航空制造工程研究所等才陆续着手该技术的相关研究。      

 而国外在该技术方面起步较早，美国在上世纪70年代就开始了自动铺丝技术的研究，经过几十年的发展，该技术在美国和欧洲的航空工业中得到了成熟和广泛的应用，例如波音B787“梦想”飞机在机身、机翼、垂尾、平尾、地板梁、后承压框等部位中大量使用了碳纤维复合材料，其中机身高达23%部分的碳纤维复合材料就是采用自动铺料技术完成的。       

目前国内的、复杂曲面的碳纤维复合材料构件基本上仍以手工铺叠为主，自动铺丝技术只在大飞机项目中的部位如碳纤维复合材料翼梁中得到使用，至于自动铺放设备的研制和实际应用基本上还还处于刚起步的阶段，这种状况极大地制约了碳纤维复合材料结构件在航空领域的大规模应用。

碳纤维复合材料的性能不是固定的，而是一个复杂的复合体系。随着制造材料的调整(如碳布的选择、树脂的比例等) ， 部件的性能将有很大的变化，以及制造过程的变化(如碳纤维布的铺设角度和数量、成型工艺等) ，进行大量的实验积累，充分发挥一定形状的理想材料性能。

不同部件的受力环境不同。在碳纤维材料的制备过程中，需要对碳纤维排列的厚度和角度进行调整。在不同的性能要求下，需要使用的树脂类型和配件比例是不同的。结构设计和部件内部结构设计需要综合考虑，并通过仪器计算出方案。早用于研究实验和领域。这些领域的预算相对较高。然而，随着在民用领域的推广应用，成本控制已成为碳纤维设计的重要因素。虽然碳纤维材料的成本相对较高，但它占总成本的一小部分，大部分成本是通过复杂的制制造工产生的，因此简单且易于实现的结构的设计可以大大降低成本。

的应用领域越来越广泛，对产品的要求也越来越复杂。单一的材料和形状设计将越来越难以满足未来的应用要求。因此，设计人员和材料人员需要不断对的结构适应性设计和材料环境适应性进行研究和开发，使其产品更、更有价值。

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