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关注·碳纤维复合材料在无人机等航空航天领域的应用

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碳纤维是含碳量在90%以上的碳素材料,与其他高性能的纤维相比具有最高的比强度和比模量,因此,力学性能十分优异。此外,碳纤维还具有密度低、耐高温、耐腐蚀、耐摩擦、导电导热性、电磁屏蔽性、易加工性等优良性能。因此,碳纤维被广泛的应用于军事及民用工业的各个领域,在航空航天所作出的卓越贡献尤其受瞩目。

在军用战斗机和直升机上,碳纤维复合材料应用于飞机主结构、次结构和战机特殊部位的特种功能部件。国外的一些轻型飞机和无人机已经实现了结构的复合材料化,主要采用的是T300和T700小丝束碳纤维增强复合材料。

将碳纤维复合材料应用到战机机身、主翼、垂尾翼、平尾翼、蒙皮等部位,可以起到很明显的轻量化作用。苏州挪恩复材作为一家专业从事碳纤维复合材料研发生产为一体的企业,不仅在碳纤维箱体、碳纤维机械臂等领域有所建树,在碳纤维航空航天领域也曾与国内不少企业有过合作。

挪恩复材曾为某军工单位定制碳纤维机身部件,根据最后的数据显示,使用碳纤维复合材料结构的前机身段,比金属结构减轻31.5%,零部件减少了61.5%,紧固件减少了61.3%,而且抗疲劳、耐腐蚀性能大大提高。

在民品领域,世界上最大的飞机A380有25%重量的配件采用的是复合材料制作,其中,22%的采用的是碳纤维增强复合材料,剩余3%则采用的是GLARE纤维-金属板(铝合金和玻璃纤维超混杂复合材料的层状结构)。

这些用碳纤维增强复合材料制成的零部件包括:减速板、垂直和水平稳定器(用作油箱)、升降舵、方向舵、起落架舱门、整流罩、垂尾翼盒、方向舵、升降舵、副翼等,由于碳纤维复合材料的减重明显,大大减少了油耗和排放;而且在使用过程中不会因为疲劳或者外界腐蚀而受损。

碳纤维复合材料因为质量轻、刚性高、强度高、尺寸稳定,导热性好等优势,很早就被应用到人造卫星结构体、太阳能电池板和天线上。现如今,人造卫星上展开式的太阳能电池大多采用的是碳纤维复合材料,太空站和天地往返运输系统上一些比较关键的零部件也采用的是碳纤维复合材料。我国从“神州一号”到“神州六号”上天,八年多的时间实现六次升天。

随着碳纤维技术研究深入,碳纤维的产量也会不断增加,质量在不断的提升,而整体价格会稳步下降。会有越来越多的高性能优质的碳纤维复合材料会被应用到航空行业领域中,为人类的航空航天事业作出巨大的贡献。

来源:ZAKER生活

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来源:碳纤维生产技术
疲劳复合材料航空航天材料太阳能无人机
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首次发布时间:2024-07-10
最近编辑:4月前
碳纤维生产技术
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市场·2025年全球热塑性复合材料市场规模将达318亿美元

本文摘要:(由ai生成)全球热塑性复合材料市场规模预计2020-2025年增长至318亿美元,年复合增长率为7.5%。碳纤维热塑性复合材料增长最快,得益于其高强度和轻质特性。PEEK树脂基复合材料在航空航天等领域需求高,LFT因成本适中增长显著。亚太地区为最大增长市场,受益于低成本劳动力和技术解决方案的发展。航空航天和国防行业是热塑性复合材料的主要应用领域。根据Research And Markets公司8月18日发布的最新2020-2025年全球热塑性复合材料市场分析报告,全球热塑性复合材料市场规模预计将从2020年的222亿美元增长到2025年的318亿美元,复合年增长率为7.5%。复合材料具有优异的性能如高刚度、高强度、低密度、导热性和导电性、耐疲劳性和耐腐蚀性。由于复合材料具有上述出色性能,因此在一些高性能终端领域的应用中,它们比常规材料(如铝、钢等)更受青睐。在所有类型热塑性复合材料中,碳纤维热塑性复合材料是市场规模增长最快一类材料。预计2020年至2025年碳纤维热塑性复合材料的复合年增长率最高。由于碳纤维的强度是玻璃纤维和天然纤维的两倍甚至数倍,强度和重量轻30%,并且已在高端应用中提供了重量轻、耐腐蚀、高强度等特性。预计未来碳纤维制造的进步和原油价格的下降将导致碳纤维热塑性复合材料价格的下降。反过来,这将进一步促进碳纤维热塑性复合材料在各种最终用途行业中的增长和渗透。就热塑性树脂基体类型而言,PEEK是增长最快的热塑性复合材料。PEEK基热塑性复合材料在航空航天与国防、汽车和医疗行业中有着很高的需求。PEEK树脂具有极高的韧性,并具有很高的环境和防火性能。PEEK树脂基热塑性复合材料在高温应用中具有热稳定性,并耐化学性和耐疲劳。碳纤维增强PEEK复合材料可提供高水平的刚性和蠕变强度。但是,由于COVID-19和价格上涨,预计PEEK的需求将在2020年下降,但在全球经济稳定之后将会恢复。就增强纤维形式而言,长纤维热塑性塑料(LFT)有望实现热塑性复合材料市场的最高复合年增长率。由于成本适中,LFT预计将在预测期内实现最高增长。LFT主要使用与多种热塑性复合材料兼容的玻璃纤维和碳纤维。因此,在热塑性复合材料市场中,来自各种最终用途工业的LFT有很高的需求。由于COVID-19,在风能、消费品和电子产品、建筑、运输以及航空航天和国防工业中,对LFT的需求有所减少,但COVID-19大流行结束后这些行业的复苏将恢复对LFT的需求。就终端应用领域而言,航空航天和国防是增长最快的热塑性复合材料应用行业。由于飞机内部应用的需求不断增加,在预测期内,航空航天与国防工业的价值复合年增长率最高。热塑性复合材料具有轻便、提高燃油效率、FST性能、耐腐蚀性能以及模制成不同复杂形状的能力。因此,热塑性复合材料的增长在航空航天和国防工业中是最高的。亚太地区是增长最快的热塑性复合材料市场。预计在预测期内,亚太地区在全球热塑性复合材料市场中的复合年增长率最高。低成本劳动力、热塑性复合材料技术解决方案的发展以及热塑性复合材料在各种最终用途行业中的渗透,为该地区热塑性复合材料行业的增长提供了支持。来源:碳纤维及其复合材料技术特别声明:公 众号部分文章和图片来源于网络,发布的目的在于传递更多信息及分享,并不代表本公 众号赞同其观点和对其真实性负责,也不构成任何其他建议。版权归原作者所有,任何组织或个人对文章版权或内容的准确性存在疑议,请第一时间联系我们,我们会及时修改或删除。广告免责声明:为了公 众号稳定发展,本公众 号会不定时承接行业广告、产品推广、会议培训推广等广告展示方式有文章前/中/后以图片形式展示、软文展示、产品链接展示等。本公 众号只提供发布平台,对广告内容的真实性或有效性不做评价,请自行判别。所有广告内容及相关事项与本公 众号无关,特此声明。来源:碳纤维生产技术

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