企业资讯·中石化碳纤维项目调研座谈会在内蒙古准格尔经济开发区召开

城市空中交通的重大挑战和机遇城市空中交通（UAM）有望成为下一个重大的交通创新。与今天的出租车或乘车共享类似，UAM将在空中提供运输服务，消除街道拥堵，并提供便捷，快捷的城市中心出行方式。材料将成为UAM的核心，以提供高效，可靠且具有成本竞争力的运输工具。材料已经成为当今飞机效率的关键驱动力，对于新兴的UAM市场，它们将变得更加重要。环保Urban Air Mobility专注于电动汽车，以提供清洁，绿色和高效的运行。轻巧的材料是关键。减轻结构的重量导致增加货物或载客能力，增加车辆的行驶距离并减少操作所需的能量，从而改善了UAM的总体碳足迹。复合材料受损时也可以修复，需要时可以回收。制造过程中产生的废料可以重新利用，报废结构可以回收再利用。增材制造还可以减轻车辆的重量，并且与传统的制造方法相比，可以以更少的浪费和更少的能量来生成复杂的结构。轻巧的减轻UAM车辆的重量是减少系统碳足迹的最佳方法之一。航空旅行的一个很好的经验法则是每公斤重量（kg）每小时运营0.01美元（1美分）。如果飞机每年飞行2000小时，则减轻1千克的重量可以节省超过3千克的二氧化碳排放量。较低的能耗还可以降低运营成本，增加货运量以及降低成本的推进和提升系统。碳纤维复合材料重量轻且坚固，这使其成为航空航天系统的首选材料。增材制造可以通过固结零件，使用仅将材料放置在需要的地方的有效设计来进一步减轻重量，并通过使用碳纤维填充的热塑性塑料来提高刚度。可维修复合材料结构在损坏时可以修复。游船和游艇通常是用复合材料建造的，修补已经使用了几十年，使浪费最小化。补丁修复包可以与系统一起携带，以便在UAM损坏时随时随地进行修复Recyclable当部件损坏无法修复或关键部件无法修复时，复合材料可以回收。碳纤维可以从固化的复合材料部件中回收，然后再用于其他产品。热塑性复合材料通常可以通过加热和重整材料来重复使用。可以对树脂系统进行热解以回收碳纤维，并且热解过程可以产生可用于帮助热解过程的燃料。安全舒适碳纤维复合材料已经在航空航天工业中用于主结构多年，并且已被证明是一种安全可靠的材料。实际上，碳纤维复合材料比金属机身需要更少的维护，不会腐蚀，并且具有更高的抗振动疲劳性。UAM的声学性能也是一个非常重要的考虑因素，无论是为了乘客的舒适度还是他们将要工作的城市环境。可以定制复合材料和蜂窝状芯材，以抑制发动机和旋转设备产生的大量噪音。复合材料还可以调节电磁频率的传输和吸收，这将是通信和传感器系统的重要需求，成为系统的一部分。被航空航天认证碳纤维复合材料和蜂窝芯材体系已经在航空航天器中使用了50多年，并且众所周知。新一代商用飞机由50％的碳纤复合材料构成。选择碳纤维复合材料是因为它们具有出色的刚度，强度和低重量，因此它们是UAM的理想选择，因为UAM的强度，刚度和重量都很重要。新兴的UAM市场可以依靠在航空航天领域使用复合材料的丰富经验。安静数十年来，复合材料与蜂窝系列相结合已被用来抑制喷气发动机发出的噪音。新的蜂窝芯系统进一步降低了航空系统中的噪声，可用于抑制电力驱动和转子系统中的噪声。复合刚度可在整个结构中进行修改和控制，以减轻振动并提供更平稳，更安静的乘坐体验。如果要在城市环境中广泛使用这些系统，安静的UAM系统将是关键。沟通友好天线和通信系统对于UAM系统的安全高效运行至关重要。天线罩用于保护天线，它们由复合材料制成，可通过电磁波透明性保护环境。随着UAM所需的传感器和通信系统使用的增加，许多电磁信号将进入空域。复合天线罩可以针对选择性频率进行调整，这将使UAM通信系统仅针对其所需的频率，并过滤掉不需要的电磁信号。让它负担得起随着UAM市场的发展，生产的飞行汽车数量将超过现有飞机和旋翼飞机的数量，并将开始接近汽车的生产。汽车生产方法需要非常高的资金和工具成本，并且仅对于非常大批量的生产平台才具有经济意义。复合材料所需的资本设备和模具少得多，这意味着它们可用于小批量生产，然后可以实现更高的自动化规模。机械化叠层和组装，灌注和压缩成型以及增材制造等制造技术为该过程带来了更多的自动化。材料的更快固化和加工提供了更高生产率，同时仍保持了质量和性能。复合材料的可扩展性使其成为项目初期的理想选材，也是大批量生产的理想选材。可扩展制造随着UAM行业的发展和壮大，它将需要可扩展的制造流程，无法随市场有效增长。复合结构的小批量生产可以用最少的资金投入进行。复合结构可以通过简单且低成本的工具手动铺放，并可以通过简单的烤箱进行固化。自动化随着产量的增加，复合材料制造可以实现自动化。对于当今大多数航空航天制造，使用机器人系统将材料放置在工具上，并且材料的堆积，检查和后处理可以在很大程度上实现自动化。随着产量的增加，这可以降低零件成本。可以使用浸入和压塑成型，其中可以使用干纤维预成型件创建大型的集成结构，然后在一次操作中进行浸入和固化。增材制造是一种完全自动化的技术，可以创建独特而高效的结构。分布式制造随着市场的发展和制造规模的扩大，复合材料也适用于分布式制造，在分布式制造中，汽车可以小批量生产，但距离汽车使用的地方更近。由于不需要很高的资本设备成本，企业可以建立一系列微型工厂，使它们能够降低风险，使工厂更接近市场需求，并创建一个灵活且负担得起的敏捷生产系统。‍来源：美国赫氏，碳纤维生产技术编辑整理来源：碳纤维生产技术