碳纖維在航空航天上的應(yīng)用

　　現(xiàn)階段復(fù)合材料主要用于制造航空航天器械的外飾和內(nèi)飾部件，比如座椅、肋板、內(nèi)部裝修飾品、舷窗、扶手、引擎罩蓋、機(jī)翼、機(jī)身和導(dǎo)流罩等，目前在航空航天領(lǐng)域運(yùn)用最多的復(fù)合材料為碳(C)纖維復(fù)合材料。
 
 
　　碳(C)纖維復(fù)合材料(Material)以其獨(dú)特（釋義:特有的、特別的)、優(yōu)異、卓越的物理化學(xué)性能(化學(xué)反應(yīng)的參數(shù))，廣泛(extensive)應(yīng)用在火箭殼體、導(dǎo)彈和flight vehicle材等航空航天領(lǐng)域。例如采用碳纖維與樹脂制成的復(fù)合材料制成的飛機(jī)、衛(wèi)星、火箭等宇宙飛行器，其重量和噪音(分貝（dB))大大減低，從而增加了產(chǎn)品(Product)的助推力，節(jié)約大量燃料(fuel)。
 
　　在航空航天方面主要利用了它耐高溫、輕而硬的力學(xué)特點(diǎn)，因而一般應(yīng)用于航天、航空、飛機(jī)、飛船，充當(dāng)產(chǎn)品(Product)的結(jié)構(gòu)材料(Material)。如飛機(jī)的一次構(gòu)造材料(主翼、尾翼、機(jī)體);二次構(gòu)造材料(副翼、方向舵、升降舵、內(nèi)部裝修飾品材料、地板材料、桁梁、剎車片等及直升飛機(jī)的葉片;火箭的排氣錐體、發(fā)動(dòng)機(jī)（Engine）蓋等;人造衛(wèi)星結(jié)構(gòu)體、太陽能電池板和天線（解釋:一種變換器)、運(yùn)載火箭和導(dǎo)彈殼體)等。目前輕型商務(wù)機(jī)航班和直升飛機(jī)的碳(C)纖維復(fù)合材料使用量已占55%，軍用飛機(jī)則在25%左右，大型客機(jī)用量在20%左右。 123456
 
　　航空用纖維材料由纖維和樹脂材料結(jié)合而成，根據(jù)纖維的強(qiáng)度（strength)，纖維加強(qiáng)型材料可分為碳(C)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(CFRP)、玻璃鋼(GFRP)等，2013年，碳纖維在航天領(lǐng)域的應(yīng)用量達(dá)到54.3%，GFRP則達(dá)到了25.8%，預(yù)計(jì)到2019年，沿線委會(huì)增長到67.2%，玻璃鋼會(huì)最大化減少至17.3%。
 
　　根據(jù)用途不同，航空航天用復(fù)合材料(Material)可分為機(jī)身復(fù)合材料、引擎(Engine)蓋復(fù)合材料、發(fā)動(dòng)機(jī)（Engine）復(fù)合材料、飛機(jī)內(nèi)部裝飾復(fù)合材料。碳纖維生產(chǎn)傳統(tǒng)的玻璃纖維相比，楊氏模量是其3倍多；它與凱夫拉纖維相比，楊氏模量是其2倍左右，在有機(jī)溶劑、酸、堿中不溶不脹，耐蝕性突出。2013年，其中機(jī)身所用復(fù)合材料，航空發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)合材料，飛行器內(nèi)飾所用材料分別占64.6%，6.9%,28.5%;統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)（data)指出到2018年，機(jī)身所占比重會(huì)達(dá)到77.4%，其中航空發(fā)動(dòng)機(jī)和飛行器分別占4.8%和17.8%。 123456
 
　　總體來看，碳纖維在航空航天領(lǐng)域成波段增長態(tài)勢。碳纖維配件“外柔內(nèi)剛”，質(zhì)量比金屬鋁輕，但強(qiáng)度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，在國防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性，是新一代增強(qiáng)纖維。碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質(zhì)特性，因此碳纖維制品的強(qiáng)度大，硬度高，遠(yuǎn)超過同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此，碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。也正是因?yàn)槿绱耍饲笆澜缟咸祭w維技術(shù)發(fā)達(dá)的國家（美國、德國、日本、韓國），對于向中國輸出碳纖維產(chǎn)品和技術(shù)，保持著極其謹(jǐn)慎的態(tài)度。即使在目前，我國碳纖維以及碳纖維制品的進(jìn)口，還受到發(fā)達(dá)國家的嚴(yán)格控制。Zai2009-2016年間只有09年和11年出現(xiàn)小幅下降(descend)的情況，其他年份則是成增長態(tài)勢。 內(nèi)容來自123456
 
　　從當(dāng)前我國對碳(C)纖維及行業(yè)的重視程度和科研投來來看，結(jié)合國家十三五對碳纖維產(chǎn)業(yè)的投入，我國碳纖維行業(yè)需求量將保持13%左右的增速，按照這一增速預(yù)測(predict)，到2022年我國航天航空領(lǐng)域?qū)μ祭w維的需求量將呈現(xiàn)大幅增長態(tài)勢。
??