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聚焦·东丽碳纤维在航空领域的应用

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1 东丽碳纤维在航空领域应用发展史
1971年开始商业生产碳纤维/预浸料;
1975年碳纤维用于波音737飞机次级结构;
1981年碳纤维预浸料用于757/767次级结构;
1982年成立SOFiCAR,在欧洲开始生产碳纤维;
1983年碳纤维用于空客A300的次级结构;
1987年碳纤维用于空客A320的主要结构;
1989年获得波音777初级结构预浸料的供应商资格;
1992年成立TCA,开始在美国生产碳纤维预浸料;
1997年成立CFA,开始在美国生产碳纤维;
2002年碳纤维用于空客A380的一级结构;
2003年开始与波音共同开发787材料;
2006年与波音签署了全面的长期协议;
图1 东丽碳纤维在航空领域的应用发展
2010年与欧洲EADS公司和空客公司签订供应碳纤维预浸料的长期基本供货合同;
2013年购买从事大丝束碳纤维生产和销售的 Zoltek公司的全部股权;
2014年与波音联合研发用于大型客机“777X”等所需碳纤维材料;
2015年与波音公司就777X所需的碳纤维预浸料签定长期供应合同,并将与波音787梦想飞机的协议延长10年;
2019年与波音公司联合开发用于新一代电动飞机的低成本、轻量化的碳纤维复合材料。
2 东丽碳纤维在航空领域应用    
从东丽碳纤维在航空领域发展史可知,最初碳纤维复合材料主要用于飞机次级结构,次级结构是指承受气动载荷或自身质量力载荷的结构,一般而言次级结构的失效不会影响适航性和飞行安全。
随着东丽碳纤维性能稳定和提升,开始用于航空飞机的主要结构,主要结构一旦失效将会导致飞机发生灾难性事故。东丽碳纤维复合材料在波音767、777、787飞机上逐渐获得应用,而且碳纤维及其复合材料用量也呈现大幅增长趋势(表1及图2所示)。
表1 东丽碳纤维在航空飞机上应用


图2 东丽碳纤维在航空飞机上应用
在美国波音787飞机上复合材料用量已经达到50%(图3),与传统型飞机相比,由于碳纤维复合材料的应用使得飞机机体重量由60吨降至48吨(图4),在大量应用碳纤维复合材料保证飞机安全性的同时,随着飞机自身重量大幅下降,使得飞机经济性大幅提升。
图3 东丽碳纤维在波音787飞机上的应用

图4 大量采用CFRP飞机与传统飞机对比
来源:中科院宁波材料所特种纤维事业部

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来源:碳纤维生产技术
复合材料航空ADS材料
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首次发布时间:2024-07-16
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